CN107978791A - 将单体电池高容量的方法及制备和板式电池组制法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种将单体电池高容量的方法及制备和板式电池组制法，高容量单体电池包括正极片(3)‑隔膜(4)‑负极片(6)‑隔膜(4)‑……正极片(3)‑隔膜(4)‑负极片(6)‑隔膜(4)和单体电池软包装膜(8)；其中，隔膜(4)依次间隔于正极片(3)和负极片(6)之间，隔膜(4)依次间隔于负极片(6)和正极片(3)之间；铝塑膜(壳)包在最外面；正极包括正极集流体和活性物质甲层，活性物质甲：95.0%‑99.0%，导电剂：0.5%‑3.0%，粘结剂：0.5%‑2.0%；负极包括负极集流体和活性物质乙层，活性物质乙：95.0%‑99.0%，导电剂：0.5%‑2.0%，增稠剂：0‑1.0%，粘结剂：0.5‑3.0%。本发明单体电池高容量高且体积能量密度和倍率性能也较高。
Description
技术领域
本发明涉及一种电池制作领域，具体是一种将单体电池高容量的方法及制备和板式电池组制法。
背景技术
自从1991年推出首个商用锂电池，其应用至今已成为主流的电子设备核心技术。随着石油资源的日益枯竭和环境问题的日趋严峻，替代煤炭发电站、发展清洁的新能源纯电动交通工具成为全球面临的迫切需求；但目前传统思路之下的电池能量又难以满足快速高增长的纯电动汽车、电动自行车、分布式发电站储能、智能手机等各类科技产品的需求。
目前已有公开的技术是：单体电池都是单芯，即在单体电池内是由正极片-隔膜-负极片这三片组成的一个单芯成型的，由正极片向单体电池外引出正极耳，由负极片向单体电池外引出负极耳；因此钛酸锂类单体电池的容量是2.4伏；磷酸铁锂类单体电池的容量是3.2伏；三元类单体电池的容量是3.7伏；多元聚合物类单体电池的容量是4.3伏。所以在需要高电压时，就把大量的单体电池进行并联；这就造成了电池组的体积非常庞大。
因此，现有技术存在短板及其巨大的改进空间，可以很好地改进。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：克服背景技术的不足，提供一种结构简单合理，将单体电池高容量的方法及制备和板式电池组制法。
本发明的将单体电池高容量的方法及制备和板式电池组制法主要采用了采用单体电池内多个电芯并联工艺和卷绕工艺的构思，从而大大增高了单体电池的容量，也同时大大降低了电池组、电池包的体积。高电压单体电池的技术方案如下：是采用单体电池内多个电芯并联工艺和卷绕叠片工艺制作而成：依图1所示顺序包括把①:正极片(3)-隔膜(4)-负极片(6)-隔膜(4)-… …正极片(3)-隔膜(4)-负极片(6)-隔膜(4)和单体电池软包装膜(8)；其中，隔膜(4)依次间隔于正极片(3)和负极片(6)之间，隔膜(4)依次间隔于负极片(6)和正极片(3)之间；②:首先将第一个正极片(3)和最后一个负极片(6)预留；③:接着第②步，依图1所示顺序将负极片(6)和正极片(3)用导体连接件(9)并联焊接… …负极片(6)和正极片(3)用导体连接件(9)并联焊接，且按照所需的单体电池电压值和现有要用的材料体系在传统方法下所能达到的单体容量值来计算确定有多少个：这样的负极片(6)和正极片(3)的并联焊接；在导体连接件(9)和所有极片之间的非焊接部位用绝缘板(7)间隔；④:正极由预留的第一个正极铝箔集流体和铝极耳(1)焊接在一起，负极由预留的最后一个负极铜箔集流体和镍极耳(2)焊接在一起；⑤:将焊接好正极耳(1)、负极耳(2)和③中并联焊接好的多组负极片(6)和正极片(3)按照①中的总顺序采用卷绕叠片的方式，装配成规定层数的卷绕多电芯单体；⑥:并且将⑤中所装配的卷绕多电芯单体用铝塑膜(8)进行包装；⑦:加注电解质并封装后对电池进行化成、老化，制成所需尺寸的单体电池。正极包括正极集流体和活性物质甲层，活性物质甲层由以下质量百分比的原料组成：活性物质甲：95.0%-99.0%，导电剂：0.5%-3.0%，粘结剂：0.5%-2.0%，其中，活性物质甲层的面密度为15-27mg/cm2，厚度为109-177μm。负极包括负极集流体和活性物质乙层，活性物质乙层由以下质量百分比的原料组成：活性物质乙：95.0%-99.0%，导电剂：0.5%-2.0%，增稠剂：0-1.0%，粘结剂：0.5-3.0%，其中，活性物质乙层的面密度7-15mg/cm2，厚度115-188μm。
应用于上述技术方案，所述的单体电池中，活性物质甲为LiNixCoyMn(1-x-y)O2，其中x=1/5～4/5，y=1/5～4/5，活性物质甲的克容量≥150mAh/g，导电剂为导电碳、碳纳米管、石墨烯和VGCF中的任意一种或几种的混合物；粘结剂为PVDF。
应用于各个上述技术方案，所述的高容量单体电池中，活性物质乙可为石墨，活性物质乙的克容量≥330mAh/g；导电剂为导电碳、碳纳米管、石墨烯和VGCF中的任意一种或几种的混合物；增稠剂为羧甲基纤维素钠；粘结剂丁苯乳胶。
应用于各个上述技术方案，高容量单体电池的制备方法，S1：采用正极集流体和活性物质甲层制备单体电池的正极：其中，活性物质甲层由以下质量百分比的原料组成：活性物质甲：95.0%-99.0%，导电剂：0.5%-3.0%，粘结剂 ：0.5%-2.0%，其中，活性物质甲层的面密度为15-27mg/cm2，厚度为109-177μm；先将活性物质甲、导电剂、粘结剂及溶剂混合搅拌形成活性物质层甲层浆料，然后将活性物质层甲层浆料涂布在正极集流体的表面，形成活性物质层甲层，烘干，再用辊压机将极片压实，制得正极大片，然后采用冲片机或膜切机将所述大片制成规定大小且带有铝箔集流体的正极极片；S2：采用负极集流体和活性物质乙层制备单体电池的负极：其中，活性物质乙层由以下质量百分比的原料组成：活性物质乙：95.0%-99.0%，导电剂：0.5%-2.0%，增稠剂：0-1.0%，粘结剂：0.5-3.0%，其中，活性物质乙层的面密度8-13mg/cm2，厚度115-180μm；先将活性物质乙、导电剂、增稠剂、粘结剂及溶剂混合搅拌形成活性物质层乙层浆料，然后将活性物质层乙层浆料涂布在负极集流体的表面，形成活性物质层乙层，烘干，再用辊压机将极片压实，制得负极大片，然后采用冲片机或膜切机将大片制成规定大小且带有铜箔集流体的负极极片；S3：高容量单体电池的制备：依图1所示顺序包括把①: 正极片(3)-隔膜(4)-负极片(6)-隔膜(4)-… …正极片(3)-隔膜(4)-负极片(6)-隔膜(4)和单体电池软包装膜(8)；其中，隔膜(4)依次间隔于正极片(3)和负极片(6)之间，隔膜(4)依次间隔于负极片(6)和正极片(3)之间；②:首先将第一个正极片(3)和最后一个负极片(6)预留；③:接着第②步，依图1所示顺序将负极片(6)和正极片(3)用导体连接件(9)并联焊接… …负极片(6)和正极片(3)用导体连接件(9)并联焊接，且按照所需的单体电池电压值和现有要用的材料体系在传统方法下所能达到的单体容量值来计算确定有多少个：这样的负极片(6)和正极片(3) 的并联焊接；在导体连接件(9)和所有极片之间的非焊接部位用绝缘板(7)间隔；④:正极由预留的第一个正极铝箔集流体和铝极耳(1)焊接在一起，负极由预留的最后一个负极铜箔集流体和镍极耳(2)焊接在一起；⑤:将焊接好正极耳(1)、负极耳(2)和③中并联焊接好的多组负极片(6)和正极片(3)按照①中的总顺序采用卷绕叠片的方式，装配成规定层数的卷绕多电芯单体；⑥:并且将⑤中所装配的卷绕多电芯单体用铝塑膜(8)进行包装；⑦:加注电解质并封装后对电池进行化成、老化，制成所需尺寸的单体聚合物锂离子电池。
应用于各个上述技术方案，所述的制备方法中，活性物质甲为LiNixCoyMn(1-x-y)O2，其中x=1/5～4/5，y=1/5～4/5，活性物质甲的克容量≥150mAh/g，导电剂为导电碳、碳纳米管、石墨烯和VGCF中的任意一种或几种的混合物；粘结剂为PVDF。
应用于各个上述技术方案，所述的制备方法中，活性物质乙为石墨，活性物质乙的克容量≥330mAh/g；导电剂为导电碳、碳纳米管、石墨烯和VGCF中的任意一种或几种的混合物；增稠剂为羧甲基纤维素钠；粘结剂丁苯乳胶。
电池组的技术方案如下：应用于各个上述技术方案，一种电池组的制作方法：S1：计算得到电池组可供利用的有效体积：S2：根据有效体积和电池组所需的容量计算出电池单体设计所应采用的正负极材料体系；S3：确定材料体系后，充分考虑到薄轻大能量外壳的内部结构和尺寸，得出可以采用的单体电池的设计方案；S4：单体电池的制备，其包括:S41：采用正极集流体和活性物质甲层制备制备单体电池的正极：其中，活性物质甲层由以下质量百分比的原料组成：活性物质甲：95.0%-99.0%，导电剂：0.5%-3.0%，粘结剂 ：0.5%-2.0%，其中，活性物质甲层的面密度为15-27mg/cm2，厚度为109-177μm；先将活性物质甲、导电剂、粘结剂及溶剂混合搅拌形成活性物质层甲层浆料，然后将活性物质层甲层浆料涂布在正极集流体的表面，形成活性物质层甲层，烘干，再用辊压机将极片压实，制得正极大片，然后采用冲片机或膜切机将所述大片制成规定大小且带有铝箔集流体的正极极片；S42：采用负极集流体和活性物质乙层制备单体电池的负极：其中，活性物质乙层由以下质量百分比的原料组成：活性物质乙：95.0%-99.0%，导电剂：0.5%-2.0%，增稠剂：0-1.0%，粘结剂：0.5-3.0%，其中，活性物质乙层的面密度7-15mg/cm2，厚度115-188μm；先将活性物质乙、导电剂、增稠剂、粘结剂及溶剂混合搅拌形成活性物质层乙层浆料，然后将活性物质层乙层浆料涂布在负极集流体的表面，形成活性物质层乙层，烘干，再用辊压机将极片压实，制得负极大片，然后采用冲片机或膜切机将大片制成规定大小且带有铜箔集流体的负极极片；S43：高容量单体电池的制备：依图1所示顺序包括把①: 正极片(3)-隔膜(4)-负极片(6)-绝缘 膜(5)-… …正极片(3)-隔膜(4)-负极片(6)-隔膜(4)和单体电池软包装膜(8)；其中，隔膜(4)依次间隔于正极片(3)和负极片(6)之间，隔膜(4)依次间隔于负极片(6)和正极片(3)之间；②:首先将第一个正极片(3)和最后一个负极片(6)预留；③:接着第②步，依图1所示顺序将负极片(6)和正极片(3)用导体连接件(9)并联焊接… …负极片(6)和正极片(3)用导体连接件(9)并联焊接，且按照所需的单体电池电压值和现有要用的材料体系在传统方法下所能达到的单体容量值来计算确定有多少个：这样的负极片(6)和正极片(3)的并联焊接；在导体连接件(9)和所有极片之间的非焊接部位用绝缘板(7)间隔；④:正极由预留的第一个正极铝箔集流体和铝极耳(1)焊接在一起，负极由预留的最后一个负极铜箔集流体和镍极耳(2)焊接在一起；⑤:将焊接好正极耳(1)、负极耳(2)和③中并联焊接好的多组负极片(6)和正极片(3)按照①中的总顺序采用卷绕叠片的方式，装配成规定层数的卷绕多电芯单体；⑥:并且将⑤中所装配的卷绕多电芯单体用铝塑膜(8)进行包装；⑦:加注电解质并封装后对电池进行化成、老化，制成所需尺寸的单体聚合物锂离子电池；S5：按照S3中可以采用的高容量单体电池的设计方案来进行电池组的组装。
应用于各个上述技术方案，所述的制作方法中，可以采用高容量单体电池的电池组设计方案包括但不限于如下三种设计方案：其中，第一种方案是只采用一种型号的且适合电动自行车的高容量单体电池A，组装时电池组截面是成长四边形，侧面、正面是成四边形；第二种方案是只采用一种型号的且适合电动汽车的高容量单体电池B，组装时电池组截面是成正四边形，侧面、正面是成长四边形；第三种方案是是采用一种长度大宽度大而厚度薄的且适合电力储能的高容量单体电池C；组装时向上下左右依次排列连接成电池组，电池组截面、侧面皆是成长四边形、正面是成墙壁状长四边形。
应用于各个上述技术方案，所述的制作方法中，活性物质甲为LiNixCoyMn(1-x-y)O2，其中x=1/5～4/5，y=1/5～4/5，活性物质甲的克容量≥150mAh/g，导电剂为导电碳、碳纳米管、石墨烯和VGCF中的任意一种或几种的混合物；粘结剂为PVDF。
应用于各个上述技术方案，所述的制作方法中，活性物质乙为石墨，活性物质乙的克容量≥330mAh/g；导电剂为导电碳、碳纳米管、石墨烯和VGCF中的任意一种或几种的混合物；增稠剂为羧甲基纤维素钠；粘结剂丁苯乳胶。
采用上述方案，本发明的有益效果为：
一、单体电池可实现高容量：高容量单体电池采用单体电池内多级并联工艺和卷绕叠片工艺制作而成，并按照所需的单体电池电压值和现有要用的材料体系在传统方法下所能达到的单体容量值来计算确定；比如钛酸锂类单体电池的容量2.4伏，但在采用本发明的单体电池内多级并联工艺后就可以达到4.8伏或以上所需要高容量；比如磷酸铁锂类单体电池的容量是3.2伏，但在采用本发明的单体电池内多级并联工艺后就可以达到6.4伏或以上所需要高容量；比如三元类单体电池的容量是3.7伏；比如多元聚合物类单体电池的容量是4.3伏, 但在采用本发明的单体电池内多级并联工艺后就可以达到8.6伏或以上所需要高容量。
二、电池体积减小：因着高容量单体电池实现了单体高容量，就可以减少单体电池之间的并联，所以包括单体电池及其电池组都可以体积减小30%-50%以上体积。
三、能量密度增高：因着高容量单体电池实现了单体高容量，就可以增加单体电池之间的串联，所以包括电池组及其电池包都可以增高20%-50%以上的能量密度。同时采用电化学性能优良的软包式聚合物锂离子电池。电池外形及尺寸可以根据电池组外壳内部的形状和尺寸进行最优化设计，从而更好的利用电池组外壳的内部空间。也提高了电池组的体积能量密度，提高了电动汽车的续航里程。
四、一致性增大：电池体积减小、单体电池及其电池组数量减少，电池组及其电池组包都可以增大一致性，也就更容易实现智慧化管理以及更容易实施维护。
五、内阻降低：同时采用叠片式高容量单体电池，且极耳更宽，从而使电子的有效传导截面积增大，比其他方式电池就降低了电池的内阻，提高了电池的高倍率放电性能和使用效率。
六、更优越的循环性能：同时在正常放电条件下，叠片式电池放电的电流分布更加均匀，降低了电池内部极化以及电池内部各点的差异，提高了电池的循环性能，从而提高了电池组的使用寿命。
七、更佳的安全性能：同时采用叠片电池通过每个极片的电流降低了，可以减轻大电流放电时的电池发热现象并避免极耳熔化产生的安全事故。
八、本发明的制备方法简单易行，生产效率高，有利于普遍推广应用。
附图说明：
图1是本发明单体电池方案的全刨面示意图；
图2是采用图1所示方案的单体电池A；
图3是采用图1所示方案的单体电池B；
图4是采用图1所示方案的单体电池C。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明：
本实施例为：第一种纯电动自行车用动力电池组，第二种纯电动汽车用动力电池组，第三种分布式发电储能站用储能电池组；通过计算板式标准外壳内部的体积，去掉保护板及相关线路等所占的体积，得到电池组可供利用的有效体积。根据有效体积和电池组所需的容量计算出电池单体设计所应采用的正负极材料体系及其电压数值和容量值。
确定材料体系及其电压数值后，充分考虑到板式外壳的内部结构和尺寸，可以采用高容量单体电池的设计方案包括但不限于如下三种设计方案：其中，第一种方案是只采用一种型号的且适合电动自行车的高容量单体电池A，组装时电池组截面是成长四边形，侧面、正面是成四边形；第二种方案是只采用一种型号的且适合电动汽车的高容量单体电池B，组装时电池组截面是成正四边形，侧面、正面是成长四边形；第三种方案是是采用一种长度大宽度大而厚度薄的且适合电力储能的高容量单体电池C；组装时向上下左右依次排列连接成电池组，电池组截面、侧面皆是成长四边形、正面是成墙壁状长四边形。
高容量单体电池是采用单体电池内多组电芯并联工艺和卷绕叠片工艺制作而成：它包括依图1所示顺序把①:正极片(3)-隔膜(4)-负极片(6)-隔膜(4)-… …正极片(3)-隔膜(4)-负极片(6)-隔膜(4)和单体电池软包装膜(8)；其中，隔膜(4)依次间隔于正极片(3)和负极片(6)之间，隔膜(4)依次间隔于负极片(6)和正极片(3)之间；②:首先将第一个正极片(3)和最后一个负极片(6)预留；③:接着第②步，依图1所示顺序将负极片(6)和正极片(3)用导体连接件(9)并联焊接… …负极片(6)和正极片(3)用导体连接件(9)并联焊接，且按照所需的单体电池电压值和现有要用的材料体系在传统方法下所能达到的单体容量值来计算确定有多少个：这样的负极片(6)和正极片(3)的并联焊接；在导体连接件(9)和所有极片之间的非焊接部位用绝缘板(7)间隔；④:正极由预留的第一个正极铝箔集流体和铝极耳(1)焊接在一起，负极由预留的最后一个负极铜箔集流体和镍极耳(2)焊接在一起；⑤:将焊接好正极耳(1)、负极耳(2)和③中并联焊接好的多组负极片(6)和正极片(3)按照①中的总顺序采用卷绕叠片的方式，装配成规定层数的卷绕多电芯单体；⑥:并且将⑤中所装配的卷绕多电芯单体用铝塑膜(8)进行包装；铝塑膜(或壳)包在最外面；所述的正极包括正极集流体和活性物质甲层。所述的负极包括负极集流体和活性物质乙层。其中所述的活性物质甲层由以下质量百分比的原料组成：活性物质甲 ：95%-99%，导电剂 0.5%-3.0%，粘结剂0.5%-2%，活性物质甲层的面密度为15-27mg/cm2，厚度为109-177μm。其中，所述的活性物质甲可为LiNixCoyMn(1-x-y)O2，其中x=1/5～4/5，y=1/5～4/5，活性物质甲的克容量≥150mAh/g，导电剂为导电碳、碳纳米管、石墨烯和VGCF中的任意一种或几种的混合物；粘结剂为PVDF。
所述的活性物质乙层由以下质量百分比的原料组成：活性物质乙：95.0%-99.0%，导电剂：0.5%-2.0%，增稠剂：0-1.0%，粘结剂：0.5-3.0%，活性物质乙层的面密度7-15mg/cm2，厚度115-188μm。其中，所述的活性物质乙为石墨，活性物质乙的克容量≥330mAh/g；导电剂为导电碳、碳纳米管、石墨烯和VGCF中的任意一种或几种的混合物；增稠剂为羧甲基纤维素钠；粘结剂丁苯乳胶。其中，所述正极的制备方法为：先将活性物质甲、导电剂、PVDF及溶剂混合搅拌形成活性物质层甲层浆料，然后将活性物质层甲层浆料涂布在正极集流体的表面，形成活性物质层甲层，烘干，再用辊压机将极片压实，制得正极大片，然后采用冲片机或膜切机将所述大片制成规定大小且带有铝箔集流体的正极极片。其中，所述负极的制备方法为：先将活性物质乙、导电剂、增稠剂、粘结剂及溶剂混合搅拌形成活性物质层乙层浆料，然后将活性物质层乙层浆料涂布在负极集流体的表面，形成活性物质层乙层，烘干，再用辊压机将极片压实，制得负极大片，然后采用冲片机或膜切机将所述大片制成规定大小且带有铜箔集流体的负极极片。
所述的高容量单体电池的制备方法为：依图1所示顺序包括把①:正极片(3)-隔膜(4)-负极片(6)-隔膜(4)-… …正极片(3)-隔膜(4)-负极片(6)-隔膜(4)和单体电池软包装膜(8)；其中，隔膜(4)依次间隔于正极片(3)和负极片(6)之间，隔膜(4)依次间隔于负极片(6)和正极片(3)之间；②:首先将第一个正极片(3)和最后一个负极片(6)预留；③:接着第②步，依图1所示顺序将负极片(6)和正极片(3)用导体连接件(9)并联焊接… …负极片(6)和正极片(3)用导体连接件(9)并联焊接，且按照所需的单体电池容量值和现有要用的材料体系在传统方法下所能达到的单体容量值来计算确定有多少个：这样的负极片(6)和正极片(3)的并联焊接；在导体连接件(9)和所有极片之间的非焊接部位用绝缘板(7)间隔；④:正极由预留的第一个正极铝箔集流体和铝极耳(1)焊接在一起，负极由预留的最后一个负极铜箔集流体和镍极耳(2)焊接在一起；⑤:将焊接好正极耳(1)、负极耳(2)和③中并联焊接好的多组负极片(6)和正极片(3)按照① 中的总顺序采用卷绕叠片的方式，装配成规定层数的卷绕多电芯单体；⑥:并且将⑤中所装配的卷绕多电芯单体用铝塑膜(8)进行包装；⑦:加注电解质并封装后对电池进行化成、老化，制成所需尺寸的单体聚合物锂离子电池。
实施例1
本实施例的电池组的制备方法，它包括以下制备步骤：
正极的制备：以NMP为溶剂，将95.5%的镍钴锰酸锂(LiNixCoyMn(1-x-y)O2，其中x=1/5～4/5，y=1/5～4/5)、1.6%的导电碳、1.0%的BP-2000和2%的偏聚氟乙烯混合搅拌形成活性物质甲层浆料，活性物质甲层浆料的固含量为65%，以16μm铝箔作为正极集流体，然后将活性物质甲层浆料涂布在16μm铝箔的表面，形成活性物质甲层，烘干，再用辊压机将极片压实制得正极大片，然后采用冲片机或膜切机将所述大片制成规定大小且带有铝箔集流体的正极极片。负极的制备：负极使用人造石墨作为负极活性物质，使用去离子水作为负极浆料的溶剂，将95.1%的负极活性物质、1.2%的导电碳、1.5%的羧甲基纤维素钠和2.2%的丁苯乳胶混合搅拌形成活性物质乙层浆料，活性物质乙层浆料的固含量为49%，以10μm铜箔作为正极集流体，然后将活性物质乙层浆料涂布在10μm铜箔的表面，形成活性物质乙层，烘干，再用辊压机将极片压实制得负极大片，然后采用冲片机或膜切机将所述大片制成规定大小且带有铜箔集流体的负极极片。高容量单体电池的制备：所述高容量单体电池的制备方法为：依图1所示顺序包括把①:正极片(3)-隔膜(4)-负极片(6)-隔膜(4)-… …正极片(3)-隔膜(4)-负极片(6)-隔膜(4)和单体电池软包装膜(8)；其中，隔膜(4)依次间隔于正极片(3)和负极片(6)之间，隔膜(4)依次间隔于负极片(6)和正极片(3)之间；②:首先将第一个正极片(3)和最后一个负极片(6)预留；③:接着第②步，依图1所示顺序将负极片(6)和正极片(3)用导体连接件(9)并联焊接… …负极片(6)和正极片(3) 用导体连接件(9)并联焊接，且按照所需的单体电池电压值和现有要用的材料体系在传统方法下所能达到的单体容量值来计算确定有多少个：这样的负极片(6)和正极片(3) 的并联焊接；在导体连接件(9)和所有极片之间的非焊接部位用绝缘板(7)间隔；④:正极由预留的第一个正极铝箔集流体和铝极耳(1)焊接在一起，负极由预留的最后一个负极铜箔集流体和镍极耳(2)焊接在一起；⑤:将焊接好正极耳(1)、负极耳(2)和③中并联焊接好的多组负极片(6)和正极片(3)按照①中的总顺序采用卷绕叠片的方式，装配成规定层数的卷绕多电芯单体；⑥:并且将⑤中所装配的卷绕多电芯单体用铝塑膜(8)进行包装；⑦:加或注入非水电解液，电解液为1mol/L的LiPF4溶液，封装后对电池进行化成、老化，按照所需的尺寸，制成A单体聚合物锂离子电池。
电池的分组：按照单体电池的容量、内阻、电压和K值进行分档；容量100mAh每档、内阻1mΩ每档、电压5mV每档、K值0.02mV/h每档；容量、内阻、电压和K值均位于相同档的单体才能归于一个总档。电池组的组装：单体A的厚度为5.0-65mm，优选15.0mm或以下，单体A的宽度50-300mm，优选100mm；单体A的长度100-500mm，优选200mm；每块电池组皆由上述尺寸的位于相同总档的4块单体电池A按照串联方式组装而成。
实施例2
本实施例的电池组的制备方法，它包括以下制备步骤：
a）正极的制备：以NMP为溶剂，将95.5%的镍钴锰酸锂(LiNixCoyMn(1-x-y)O2，其中x=1/5～4/5，y=1/5～4/5)、1.6%的导电碳、1.0%的BP-2000和2%的偏聚氟乙烯混合搅拌形成活性物质甲层浆料，活性物质甲层浆料的固含量为65%，以16μm铝箔作为正极集流体，然后将活性物质甲层浆料涂布在16μm铝箔的表面，形成活性物质甲层，烘干，再用辊压机将极片压实制得正极大片，然后采用冲片机或膜切机将所述大片制成规定大小且带有铝箔集流体的正极极片。
b）负极的制备：负极使用人造石墨作为负极活性物质，使用去离子水作为负极浆料的溶剂，将95.1%的负极活性物质、1.2%的导电碳、1.5%的羧甲基纤维素钠和2.2%的丁苯乳胶混合搅拌形成活性物质乙层浆料，活性物质乙层浆料的固含量为49%，以10μm铜箔作为正极集流体，然后将活性物质乙层浆料涂布在10μm铜箔的表面，形成活性物质乙层，烘干，再用辊压机将极片压实制得负极大片，然后采用冲片机或膜切机将所述大片制成规定大小且带有铜箔集流体的负极极片。
c）高容量单体电池的制备：所述高容量单体电池的制备方法为：依图1所示顺序包括把①:正极片(3)-隔膜 (4)-负极片(6)-隔膜(4)-… …正极片(3)-隔膜(4)-负极片(6)-隔膜(4)和单体电池软包装膜(8)；其中，隔膜(4)依次间隔于正极片(3)和负极片(6)之间，隔膜(4)依次间隔于负极片(6)和正极片(3)之间；②:首先将第一个正极片(3)和最后一个负极片(6)预留；③:接着第②步，依图1所示顺序将负极片(6)和正极片(3)用导体连接件(9)并联焊接… …负极片(6)和正极片(3)用导体连接件(9)并联焊接，且按照所需的单体电池电压值和现有要用的材料体系在传统方法下所能达到的单体容量值来计算确定有多少个：这样的负极片(6)和正极片(3)的并联焊接；在导体连接件(9)和所有极片之间的非焊接部位用绝缘板(7)间隔；④:正极由预留的第一个正极铝箔集流体和铝极耳(1)焊接在一起，负极由预留的最后一个负极铜箔集流体和镍极耳(2)焊接在一起；⑤:将焊接好正极耳(1)、负极耳(2)和③中并联焊接好的多组负极片(6)和正极片(照所需的单体电池的容量和尺寸制成B单体聚合物锂离子电池。
d）电池的分组：按照单体电池的容量、内阻、电压和K值进行分档，容量150mAh每档、内阻1mΩ每档、电压5mV每档、K值0.02mV/h每档，容量、内阻、电压和K值均位于相同档的单体才能归于一个总档。
e）电池组的组装：单体Ｂ的厚度为6.0-99mm，优选12.0mm或以下，单体Ｂ的宽度100-1500mm，优选200mm；单体Ｂ的长度600-3300mm，优选1800mm；每块电池组皆由上述尺寸的位于相同总档的100块单体电池B按照串联方式组装而成。
实施例3
本实施例的电池组的制备方法，它包括以下制备步骤：
a）正极的制备：以NMP为溶剂，将95.5%的镍钴锰酸锂(LiNixCoyMn(1-x-y)O2，其中x=1/5～4/5，y=1/5～4/5)、1.6%的导电碳、1.0%的BP-2000和2%的偏聚氟乙烯混合搅拌形成活性物质甲层浆料，活性物质甲层浆料的固含量为65%，以16μm铝箔作为正极集流体，然后将活性物质甲层浆料涂布在16μm铝箔的表面，形成活性物质甲层，烘干，再用辊压机将极片压实制得正极大片，然后采用冲片机或膜切机将所述大片制成规定大小且带有铝箔集流体的正极极片。
b）负极的制备：负极使用人造石墨作为负极活性物质，使用去离子水作为负极浆料的溶剂，将95.1%的负极活性物质、1.2%的导电碳、1.5%的羧甲基纤维素钠和2.2%的丁苯乳胶混合搅拌形成活性物质乙层浆料，活性物质乙层浆料的固含量为49%，以10μm铜箔作为正极集流体，然后将活性物质乙层浆料涂布在10μm铜箔的表面，形成活性物质乙层，烘干，再用辊压机将极片压实制得负极大片，然后采用冲片机或膜切机将所述大片制成规定大小且带有铜箔集流体的负极极片。
c）高容量单体电池的制备：所述单体电池的制备方法为：依图1所示顺序包括把①正极片(3)-隔膜(4)-负极片(6)-隔膜(4)-… …正极片(3)-隔膜(4)-负极片(6)-隔膜(4)和单体电池软包装膜(8)；其中，隔膜(4)依次间隔于正极片(3)和负极片(6)之间，隔膜(4)依次间隔于负极片(6)和正极片(3)之间；②:首先将第一个正极片(3)和最后一个负极片(6)预留；③:接着第②步，依图1所示顺序将负极片(6)和正极片(3)用导体连接件(9)并联焊接… …负极片(6)和正极片(3)用导体连接件(9)并联焊接，且按照所需的单体电池电压值和现有要用的材料体系在传统方法下所能达到的单体容量值来计算确定有多少个：这样的负极片(6)和正极片(3)的并联焊接；在导体连接件(9)和所有极片之间的非焊接部位用绝缘板(7)间隔；④:正极由预留的第一个正极铝箔集流体和铝极耳(1)焊接在一起，负极由预留的最后一个负极铜箔集流体和镍极耳(2)焊接在一起；⑤:将焊接好正极耳(1)、负极耳(2)和③中并联焊接好的多组负极片(6)和正极片(3)按照①中的总顺序采用卷绕叠片的方式，装配成规定层数的卷绕多电芯单体；⑥:并且将⑤中所装配的卷绕多电芯单体用铝塑膜(8)进行包装；⑦:加或注入非水电解液，电解液为1mol/L的LiPF4溶液，封装后对电池进行化成、老化，按照所需的单体电池的容量和尺寸制成C单体聚合物锂离子电池。
d）电池的分组：按照单体电池的容量、内阻、电压和K值进行分档，容量190mAh每档、内阻1mΩ每档、电压5mV每档、K值0.02mV/h每档，容量、内阻、电压和K值均位于相同档的单体才能归于一个总档。
e）电池组的组装：单体C的厚度为30.0-399mm，优选75.0mm或以下，单体C的宽度200-12000mm，优选1500mm；单体C的长度600-36000mm，优选3600mm；每个电池组皆由上述尺寸的位于相同总档的9块单体电池C按照串联方式组装而成。
以上仅为本发明的实施举例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均是包含在本发明的保护范围之内：1. 本发明包含但不限于单体电池使用现有的材料，也包含使用在以后所新创的材料；2. 本发明包含但不限于单体电池内的电芯排列顺序从左向右、从右向左或者从上到下、从下到上；3.本发明包含但不限于单体电池内的电芯使用卷绕、卷绕、叠绕方法；4. 本发明包含但不限于使用软包装及其材质、硬包装及其材质；5. 本发明包含但不限于使用于动力电池、储能电池、移动电池、消费电子、家电办公设备、生产设备领域。
Claims (10)
1.一种单体电池实现高容量的方法，其特征在于：是采用单体电池内多组电芯并联工艺和卷绕叠片工艺制作而成，依图一所示顺序包括把①，正极片(3)-隔膜(4)-负极片(6)-绝缘膜(5)-… …正极片(3)-隔膜(4)-负极片(6)-绝缘膜(5)和单体电池软包装膜(8)；其中，隔膜(4)依次间隔于正极片(3)和负极片(6)之间，绝缘膜(5)依次间隔于负极片(6)和正极片(3)之间；②，首先将第一个正极片(3)和最后一个负极片(6)预留；③，接着第②步，依图一所示顺序将负极片(6)和正极片(3)用导体连接件(9)并联焊接… …负极片(6)和正极片(3)用导体连接件(9)并联焊接，且按照所需的单体电池电压值和现有要用的材料体系在传统方法下所能达到的单体电压值来计算确定有多少个：这样的负极片(6)和正极片(3)的并联焊接；在导体连接件(9)和所有极片之间的非焊接部位用绝缘板(7)间隔；④，正极由预留的第一个正极铝箔集流体和铝极耳(1)焊接在一起，负极由预留的最后一个负极铜箔集流体和镍极耳(2)焊接在一起；⑤，将焊接好正极耳(1)、负极耳(2)和③中并联焊接好的多组负极片(6)和正极片(3)按照①中的总顺序采用卷绕叠片的方式，装配成规定层数的卷绕多电芯单体；⑥，并且将⑤中所装配的卷绕多电芯单体用铝塑膜(8)进行包装；⑦，加注电解质并封装后对电池进行化成、老化，制成所需尺寸的单体电池；正极包括正极集流体和活性物质甲层，活性物质甲层由以下质量百分比的原料组成：活性物质甲：95.0%-99.0%，导电剂0.5%-3.0%，粘结剂0.5%-2.0%，其中，活性物质甲层的面密度为15-27mg/cm2，厚度为109-177μm；负极包括负极集流体和活性物质乙层，活性物质乙层由以下质量百分比的原料组成：活性物质乙：95.0%-99.0%，导电剂：0.5%-2.0%，增稠剂：0-1.0%，粘结剂：0.5-3.0%，其中，活性物质乙层的面密度7-15mg/cm2，厚度115-188μm。
2.根据权利要求1所述的高容量单体电池，其特征在于：活性物质甲为LiNixCoyMn(1-x-y)O2，其中x=1/5～4/5，y=1/5～4/5，活性物质甲的克容量≥150mAh/g，导电剂为导电碳、碳纳米管、石墨烯和VGCF中的任意一种或几种的混合物；粘结剂为PVDF；活性物质乙为石墨，活性物质乙的克容量≥330mAh/g；导电剂为导电碳、碳纳米管、石墨烯和VGCF中的任意一种或几种的混合物；增稠剂为羧甲基纤维素钠；粘结剂丁苯乳胶。
3.根据权利要求1或2所述的高容量单体电池，其特征在于：在单体电池内有多个由正极片(3)-隔膜(4)-负极片(6)组成的单个电芯；其电芯与电芯之间是有绝缘膜(5)在做间隔的。
4.根据权利要求1或2或3所述的高容量单体电池，其特征在于：多个电芯之间是并联连接的；并联连接件和多个电芯之间的不该连接的部位是有绝缘板(7)来绝缘的，并且起到密封作用。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的高容量单体电池，其特征在于：此多芯单体电池能获得的容量是高于单芯单体电池一倍和多倍的；此多芯的高容量单体电池内加注有电解质。
6.一种用于制作电池组的高容量单体电池的制备方法，其特征在于：
S1：采用正极集流体和活性物质甲层制备高容量单体电池的正极：其中，活性物质甲层由以下质量百分比的原料组成：活性物质甲：95.0%-99.0%，导电剂0.5%-3.0%，粘结剂0.5%-2.0%，其中，活性物质甲层的面密度为15-27mg/cm2，厚度为109-177μm；先将活性物质甲、导电剂、粘结剂及溶剂混合搅拌形成活活性物质甲层浆料，然后将活活性物质甲层浆料涂布在正极集流体的表面，形成活活性物质甲层，烘干，再用辊压机将极片压实，制得正极大片，然后采用冲片机或膜切机将所述大片制成规定大小且带有铝箔集流体的正极极片；S2：采用负极集流体和活性物质乙层制备高容量单体电池的负极：其中，活性物质乙层由以下质量百分比的原料组成：活性物质乙：95.0%-99.0%，导电剂：0.5%-2.0%，增稠剂：0-1.0%，粘结剂：0.5-3.0%，其中，活性物质乙层的面密度7-15mg/cm2，厚度115-188μm；先将活性物质乙、导电剂、增稠剂、粘结剂及溶剂混合搅拌形成活性物质层乙层浆料，然后将活性物质层乙层浆料涂布在负极集流体的表面，形成活性物质层乙层，烘干，再用辊压机将极片压实，制得负极大片，然后采用冲片机或膜切机将大片制成规定大小且带有铜箔集流体的负极极片；S3：高容量单体电池的制备：依图一所示顺序包括把①:正极片(3)-隔膜(4)-负极片(6)-绝缘膜(5)-… …正极片(3)-隔膜(4)-负极片(6)-绝缘膜(5)和单体电池软包装膜(8)；其中，隔膜(4)依次间隔于正极片(3)和负极片(6)之间，绝缘膜(5)依次间隔于负极片(6)和正极片(3)之间；②:首先将第一个正极片(3)和最后一个负极片(6)预留；③:接着第②步，依图一所示顺序将负极片(6)和正极片(3)用导体连接件(9)并联焊接… …负极片(6)和正极片(3)用导体连接件(9)并联焊接，且按照所需的单体电池电压值和现有要用的材料体系在传统方法下所能达到的单体电压值来计算确定有多少个：这样的负极片(6)和正极片(3)的并联焊接；在导体连接件(9)和所有极片之间的非焊接部位用绝缘板(7)间隔；④:正极由预留的第一个正极铝箔集流体和铝极耳(1)焊接在一起，负极由预留的最后一个负极铜箔集流体和镍极耳(2)焊接在一起；⑤:将焊接好正极耳(1)、负极耳(2)和③中并联焊接好的多组负极片(6)和正极片(3)按照①中的总顺序采用卷绕叠片的方式，装配成规定层数的卷绕多电芯单体；⑥:并且将⑤中所装配的卷绕多电芯单体用铝塑膜(8)进行包装；⑦:加注电解质并封装后对电池进行化成、老化，制成所需尺寸的单体电池。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：活性物质甲为LiNixCoyMn(1-x-y)O2，其中x=1/5～4/5，y=1/5～4/5，活性物质甲的克容量≥150mAh/g，导电剂为导电碳、碳纳米管、石墨烯和VGCF中的任意一种或几种的混合物；粘结剂为PVDF；活性物质乙为石墨，活性物质乙的克容量≥330mAh/g；导电剂为导电碳、碳纳米管、石墨烯和VGCF中的任意一种或几种的混合物；增稠剂为羧甲基纤维素钠；粘结剂丁苯乳胶。
8.一种电池组的制作方法，其特征在于：S1：计算得到电池组可供利用的有效体积：S2：根据有效体积和电池组所需的容量计算出电池单体设计所应采用的正负极材料体系；S3：确定材料体系后，充分考虑到板式外壳的内部结构和尺寸，得出可以采用的高容量单体电池的设计方案；S4：高容量单体电池的制备，其包括:S41：采用正极集流体和活性物质甲层制备高容量单体电池的正极：其中，活性物质甲层由以下质量百分比的原料组成：活性物质甲：95.0%-99.0%，导电剂0.5%-3.0%，粘结剂0.5%-2.0%，其中，活性物质甲层的面密度为15-27mg/cm2，厚度为109-177μm；先将活性物质甲、导电剂、粘结剂及溶剂混合搅拌形成活活性物质甲层浆料，然后将活活性物质甲层浆料涂布在正极集流体的表面，形成活活性物质甲层，烘干，再用辊压机将极片压实，制得正极大片，然后采用冲片机或膜切机将所述大片制成规定大小且带有铝箔集流体的正极极片；S42：采用负极集流体和活性物质乙层制备高容量单体电池的负极：其中，活性物质乙层由以下质量百分比的原料组成：活性物质乙：95.0%-99.0%，导电剂：0.5%-2.0%，增稠剂：0-1.0%，粘结剂：0.5-3.0%，其中，活性物质乙层的面密度7-15mg/cm2，厚度115-188μm；先将活性物质乙、导电剂、增稠剂、粘结剂及溶剂混合搅拌形成活性物质层乙层浆料，然后将活性物质层乙层浆料涂布在负极集流体的表面，形成活性物质层乙层，烘干，再用辊压机将极片压实，制得负极大片，然后采用冲片机或膜切机将大片制成规定大小且带有铜箔集流体的负极极片；S43：高容量单体电池的制备：依图一所示顺序包括把①:正极片(3)-隔膜(4)-负极片(6)-绝缘膜(5)-… …正极片(3)-隔膜(4)-负极片(6)-绝缘膜(5)和单体电池软包装膜(8)；其中，隔膜(4)依次间隔于正极片(3)和负极片(6)之间，绝缘膜(5)依次间隔于负极片(6)和正极片(3)之间；②:首先将第一个正极片(3)和最后一个负极片(6)预留；③:接着第②步，依图一所示顺序将负极片(6)和正极片(3)用导体连接件(9)并联焊接… …负极片(6)和正极片(3) 用导体连接件(9)并联焊接，且按照所需的单体电池电压值和现有要用的材料体系在传统方法下所能达到的单体电压值来计算确定有多少个：这样的负极片(6)和正极片(3)的并联焊接；在导体连接件(9)和所有极片之间的非焊接部位用绝缘板(7)间隔；④:正极由预留的第一个正极铝箔集流体和铝极耳(1)焊接在一起，负极由预留的最后一个负极铜箔集流体和镍极耳(2)焊接在一起；⑤:将焊接好正极耳(1)、负极耳(2)和③中并联焊接好的多组负极片(6)和正极片(3)按照①中的总顺序采用卷绕叠片的方式，装配成规定层数的卷绕多电芯单体；⑥:并且将⑤中所装配的卷绕多电芯单体用铝塑膜(8)进行包装；⑦:加注电解质并封装后对电池进行化成、老化，制成所需尺寸的单体电池；S5：按照S3中可以采用的高容量单体电池的设计方案来进行电池组的组装。
9.根据权利要求8所述的制作方法，其特征在于：可以采用的高容量单体电池的设计方案包括但不限于如下三种设计方案：其中，第一种方案是只采用一种型号的且适合电动自行车的高容量单体电池(A)，组装时电池组截面是成长四边形，侧面、正面是成四边形；第二种方案是只采用一种型号的且适合电动汽车的高容量单体电池(B)，组装时电池组截面是成正四边形，侧面、正面是成长四边形；第三种方案是是采用一种长度大宽度大而厚度薄的且适合电力储能的高容量单体电池(C)；组装时向上下左右依次排列连接成电池组，电池组截面、侧面皆是成长四边形、正面是成墙壁状长四边形。
10.根据权利要求8所述的制作方法，其特征在于：活性物质甲为LiNixCoyMn(1-x-y)O2，其中x=1/5～4/5，y=1/5～4/5，活性物质甲的克容量≥150mAh/g，导电剂为导电碳、碳纳米管、石墨烯和VGCF中的任意一种或几种的混合物，粘结剂为PVDF；活性物质乙为石墨，活性物质乙的克容量≥330mAh/g；导电剂为导电碳、碳纳米管、石墨烯和VGCF中的任意一种或几种的混合物，增稠剂为羧甲基纤维素钠，粘结剂丁苯乳胶。
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103208645A (zh) * | 2012-12-31 | 2013-07-17 | 深圳宏泰电池科技有限公司 | 一种锰酸锂和石墨烯组成的纳米动力电池及其制备方法 |
| CN103545544A (zh) * | 2012-07-10 | 2014-01-29 | 上海一广新能源科技有限公司 | 一种层叠式快速充电锂单体电池及制备方法 |
| CN103887556A (zh) * | 2014-03-13 | 2014-06-25 | 深圳格林德能源有限公司 | 一种动力储能聚合物锂离子电池及制备方法 |
| CN106328988A (zh) * | 2016-10-19 | 2017-01-11 | 广东天劲新能源科技股份有限公司 | 单体电池及其制备方法、以及水壶式电池组的制作方法 |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103545544A (zh) * | 2012-07-10 | 2014-01-29 | 上海一广新能源科技有限公司 | 一种层叠式快速充电锂单体电池及制备方法 |
| CN103208645A (zh) * | 2012-12-31 | 2013-07-17 | 深圳宏泰电池科技有限公司 | 一种锰酸锂和石墨烯组成的纳米动力电池及其制备方法 |
| CN103887556A (zh) * | 2014-03-13 | 2014-06-25 | 深圳格林德能源有限公司 | 一种动力储能聚合物锂离子电池及制备方法 |
| CN106328988A (zh) * | 2016-10-19 | 2017-01-11 | 广东天劲新能源科技股份有限公司 | 单体电池及其制备方法、以及水壶式电池组的制作方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107978719A (zh) * | 2018-01-15 | 2018-05-01 | 华动智慧信息技术（深圳）有限公司 | 单体电池实现高压方法及制备和板式电池组制法 |
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