CN109461929A - 一种锂离子电池及其制备方法 - Google Patents

一种锂离子电池及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109461929A
CN109461929A CN201811104921.7A CN201811104921A CN109461929A CN 109461929 A CN109461929 A CN 109461929A CN 201811104921 A CN201811104921 A CN 201811104921A CN 109461929 A CN109461929 A CN 109461929A
Authority
CN
China
Prior art keywords
active materials
electrode active
positive electrode
lithium ion
ion battery
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811104921.7A
Other languages
English (en)
Inventor
乔晓宁
黄国文
李亮
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Zhuoneng New Energy Co Ltd
Original Assignee
Shenzhen Zhuoneng New Energy Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Zhuoneng New Energy Co Ltd filed Critical Shenzhen Zhuoneng New Energy Co Ltd
Priority to CN201811104921.7A priority Critical patent/CN109461929A/zh
Publication of CN109461929A publication Critical patent/CN109461929A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/50—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese
    • H01M4/505—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese of mixed oxides or hydroxides containing manganese for inserting or intercalating light metals, e.g. LiMn2O4 or LiMn2OxFy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058—Construction or manufacture
    • H01M10/0587—Construction or manufacture of accumulators having only wound construction elements, i.e. wound positive electrodes, wound negative electrodes and wound separators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H01M4/0402—Methods of deposition of the material
    • H01M4/0404—Methods of deposition of the material by coating on electrode collectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H01M4/043—Processes of manufacture in general involving compressing or compaction
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/131—Electrodes based on mixed oxides or hydroxides, or on mixtures of oxides or hydroxides, e.g. LiCoOx
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/139—Processes of manufacture
    • H01M4/1391—Processes of manufacture of electrodes based on mixed oxides or hydroxides, or on mixtures of oxides or hydroxides, e.g. LiCoOx
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/52—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron
    • H01M4/525—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron of mixed oxides or hydroxides containing iron, cobalt or nickel for inserting or intercalating light metals, e.g. LiNiO2, LiCoO2 or LiCoOxFy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/30—Batteries in portable systems, e.g. mobile phone, laptop
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

本发明适用于锂离子二次电池技术，尤其涉及一种锂离子电池及其制备方法，所述锂离子电池包括正极片、负极片、电解液及隔膜；所述正极片通过在铝箔上涂覆正极浆料制成；所述正极浆料中的正极活性材料包括的物质及其质量份数为：正极活性材料A：1‑3份；正极活性材料B：5‑8份；正极活性材料C：1‑4份。本发明实施例提供的锂离子电池，正极采用三种不同性能、不同粒径、不同克容量的正极活性材料制成，使得正极活性材料颗粒之间的空隙得到充分利用从而提高电极压实密度，取得相对于单一正极活性材料更加均衡的电化学性能，不同正极活性材料之间实现优势互补，使电池性能0.7C充/放电300周循环后容量保持率≥80％，安全性能优良，性价比高。

Description

一种锂离子电池及其制备方法
技术领域
本发明属于锂离子二次电池技术，尤其涉及一种锂离子电池及其制备方法。
背景技术
锂离子电池是一种二次电池(充电电池)，它主要依靠锂离子在正极和负极 之间移动来工作。在充放电过程中，锂离子在两个电极之间往返嵌入和脱嵌， 充电时，锂离子从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态，放电 时则相反。
锂离子电池常被用于数码类移动产品中，现有的锂离子电池在长时间、多 频次的充放电一段时间后放电容量、循环性能等会急剧下降。
发明内容
本发明实施例提供一种锂离子二次电池，旨在解决现有的锂离子电池使用 一段时间后，放电容量、循环性能等会急剧下降的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种锂离子电池，所述锂离子电池包括正极 片、负极片、电解液及隔膜；所述正极片通过在铝箔上涂覆正极浆料制成；
所述正极浆料中的正极活性材料包括的物质及其质量份数为：
正极活性材料A：1-3份；
正极活性材料B：5-8份；
正极活性材料C：1-4份；
所述正极活性材料A的振实密度为2.3-2.6g/cm3，比表面积为0.5-0.7m2/g， D50为10-12μm，克容量为175-195mAh/g；
所述正极活性材料B的振实密度为2.0-2.4g/cm3，比表面积为0.3-0.5m2/g，D50为14-16μm，克容量为95-120mAh/g；
所述正极活性材料C的振实密度为2.3-2.5g/cm3，比表面积为0.3-0.5m2/g， D50为9-11μm，克容量为155-170mAh/g。
本发明实施例还提供一种锂离子电池的制备方法，所述方法包括如下步骤： 制备正极片、制备负极片及组装电池；
所述制备正极片的步骤包括：
称取重量百分比96-98％的正极活性材料、0.6-1.8％的导电剂以及1.4-2.3％ 的粘结剂；
加入占固体量65-75％的N-甲基吡咯烷酮溶剂后混合均匀，制成正极浆料；
将所述正极浆料涂覆在10-14μm厚的金属铝箔上，在80-120℃的温度下 干燥后，辊压成厚度约182-188μm厚的正极片；
所述正极浆料中的正极活性材料包括的物质及其质量份数为：
正极活性材料A：1-3份；
正极活性材料B：5-8份；
正极活性材料C：1-4份；
所述正极活性材料A的振实密度为2.3-2.6g/cm3，比表面积为0.5-0.7m2/g， D50为10-12μm，克容量为175-195mAh/g；
所述正极活性材料B的振实密度为2.0-2.4g/cm3，比表面积为0.3-0.5m2/g， D50为14-16μm，克容量为95-120mAh/g；
所述正极活性材料C的振实密度为2.3-2.5g/cm3，比表面积为0.3-0.5m2/g， D50为9-11μm，克容量为155-170mAh/g。
本发明实施例提供的锂离子电池，正极采用三种不同性能、不同粒径、不 同克容量的正极活性材料制成，使得正极活性材料颗粒之间的空隙得到充分利 用从而提高电极压实密度，取得相对于单一正极活性材料更加均衡的电化学性 能，不同正极活性材料之间实现优势互补，使电池性能0.7C充/放电300周循 环后容量保持率≥80％，安全性能优良，性价比高。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例， 对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以 解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供的一种锂离子电池，所述锂离子电池包括正极片、负极 片、电解液及隔膜；所述正极片通过在铝箔上涂覆正极浆料制成；所述正极浆 料中的正极活性材料包括的物质及其质量份数为：正极活性材料A：1-3份；正 极活性材料B：5-8份；正极活性材料C：1-4份；所述正极活性材料A的振实 密度为2.3-2.6g/cm3，比表面积为0.5-0.7m2/g，D50为10-12μm，克容量为 175-195mAh/g；所述正极活性材料B的振实密度为2.0-2.4g/cm3，比表面积为 0.3-0.5m2/g，D50为14-16μm，克容量为95-120mAh/g；所述正极活性材料C 的振实密度为2.3-2.5g/cm3，比表面积为0.3-0.5m2/g，D50为9-11μm，克容 量为155-170mAh/g。
本发明实施例提供的锂离子电池，正极采用三种不同性能、不同粒径、不 同克容量的正极活性材料制成，使得正极活性材料颗粒之间的空隙得到充分利 用从而提高电极压实密度，取得相对于单一正极活性材料更加均衡的电化学性 能，不同正极活性材料之间实现优势互补，使电池性能0.7C充/放电300周循 环后容量保持率≥80％，安全性能优良，性价比高。
在本发明实施例中，所述正极活性材料A为LiNixCoyMn1-x-yO2，，其中，0.7 ≤x≤0.9，0.1≤y≤0.3；所述正极活性材料B LiMn2O4；所述正极活性材料C 为LiNi6Co2Mn2O2。通过选用不同的三元正极活性材料，有效的降低电池的成 本，与同容量的单一三元材料的电池相比，可以降低10％以上的成本。
在本发明实施例中，所述隔膜为聚丙烯隔膜，所述电解液为含有特殊添加 剂的非水电解液。具体的，聚丙烯隔膜为干法三层聚丙烯材料隔膜，所述含有 特殊添加剂的非水电解液可以选用市面上销售的含有特殊添加剂的非水电解液， 该隔膜及电解液的选择，更加有利于提高锂离子的迁移速度、提高离子在电解 液中的传输速率，进而提高锂离子电池的综合性能。
如下，以制备18650-2000mAh的锂离子电池为例，结合具体的实施例，对 于本发明实施例提供的锂离子电池的制备方法及性能进行对比分析，本领域技 术人员可以理解，对于制备成18650-2000mAh的锂离子电池仅仅是为了便于对 本发明的制备过程和实验数据进行定量的描述，并不对本发明所要保护的范围 起到限定的作用。
实施例1
正极片的制备：
称取重量百分比97％的正极活性材料、0.6％的导电剂A+0.4％的导电剂B 以及2％的粘结剂，其中，正极活性材料包括质量份数为2份、振实密度为 2.3g/cm3、比表面积为0.7m2/g、D50为10.7μm、克容量为175mAh/g的 LiNi0.7Co0.2Mn0.1O2，质量份数为7份、振实密度为2g/cm3、比表面积为0.5m2/g、 D50为14μm、克容量为110mAh/g的LiMn2O4，质量份数为1份、振实密度 为2.3g/cm3、比表面积为0.45m2/g、D50为10.5μm、克容量为163mAh/g的LiNi6Co2Mn2O2；
加入占固体量69％的N-甲基吡咯烷酮溶剂后混合均匀，制成正极浆料；
将所述正极浆料涂覆在12μm厚的金属铝箔上，在120℃的温度下干燥后， 辊压成厚度约186μm厚的正极片。
负极片的制备：
将重量百分比为95％的天然/人造复合石墨粉、1.5％的Super P、2.2％的SBR、1.3％的CMC，加入约占固体量50％的去离子水后混合均匀，制成负极浆料， 将负极浆料涂覆在8μm厚的金属铜箔上，在110℃的温度下干燥后，辊压成厚 度约135μm厚的负极片。
把正负极片裁减成长条形，在正极片一端1/3处留出金属铝箔处焊接极耳， 负极片一端也留出一截金属铜箔片焊接极耳，将正极片、聚丙烯薄膜隔膜及负 极片卷绕成圆柱状卷芯，将正极片引出的正极耳激光焊焊接在盖帽铝片连接片 处，将负极片引出的负极耳点焊于钢壳底部，经充分烘烤电芯后，注入电解液， 封口即组装成18650-2000mAh电池。
实施例2
称取重量百分比97％的正极活性材料、0.5％的导电剂A+0.5％的导电剂B 以及2％的粘结剂，其中，正极活性材料包括质量份数为2份、振实密度为 2.3g/cm3、比表面积为0.7m2/g、D50为10.7μm、克容量为175mAh/g的 LiNi0.7Co0.2Mn0.1O2，质量份数为7份、振实密度为2g/cm3、比表面积为0.5m2/g、 D50为14μm、克容量为110mAh/g的LiMn2O4，质量份数为1份、振实密度 为2.3g/cm3、比表面积为0.45m2/g、D50为10.5μm、克容量为163mAh/g的LiNi6Co2Mn2O2；
加入占固体量70％的N-甲基吡咯烷酮溶剂后混合均匀，制成正极浆料；
将所述正极浆料涂覆在12μm厚的金属铝箔上，在120℃的温度下干燥后， 辊压成厚度约188μm厚的正极片。
负极片的制备：
将重量百分比为95％的天然/人造复合石墨粉、1.5％的Super P、2.2％的SBR、1.3％的CMC，加入约占固体量50％的去离子水后混合均匀，制成负极浆料， 将负极浆料涂覆在8μm厚的金属铜箔上，在110℃的温度下干燥后，辊压成厚 度约135μm厚的负极片。
把正负极片裁减成长条形，在正极片一端1/3处留出金属铝箔处焊接极耳， 负极片一端也留出一截金属铜箔片焊接极耳，将正极片、聚丙烯薄膜隔膜及负 极片卷绕成圆柱状卷芯，将正极片引出的正极耳激光焊焊接在盖帽铝片连接片 处，将负极片引出的负极耳点焊于钢壳底部，经充分烘烤电芯后，注入电解液， 封口即组装成18650-2000mAh电池。
实施例3
称取重量百分比97％的正极活性材料、0.4％的导电剂A+0.4％的导电剂B 以及2.2％的粘结剂，其中，正极活性材料包括质量份数为1.5份、振实密度为 2.3g/cm3、比表面积为0.7m2/g、D50为10.9μm、克容量为175mAh/g的 LiNi0.7Co0.2Mn0.1O2，质量份数为7份、振实密度为2g/cm3、比表面积为0.5m2/g、 D50为14μm、克容量为110mAh/g的LiMn2O4，质量份数为1.5份、振实密度 为2.3g/cm3、比表面积为0.45m2/g、D50为10.6μm、克容量为163mAh/g的LiNi6Co2Mn2O2；
加入占固体量68％的N-甲基吡咯烷酮溶剂后混合均匀，制成正极浆料；
将所述正极浆料涂覆在12μm厚的金属铝箔上，在120℃的温度下干燥后， 辊压成厚度约186μm厚的正极片。
负极片的制备：
将重量百分比为95％的天然/人造复合石墨粉、1.5％的Super P、2.2％的SBR、1.3％的CMC，加入约占固体量50％的去离子水后混合均匀，制成负极浆料， 将负极浆料涂覆在8μm厚的金属铜箔上，在110℃的温度下干燥后，辊压成厚 度约135μm厚的负极片。
把正负极片裁减成长条形，在正极片一端1/3处留出金属铝箔处焊接极耳， 负极片一端也留出一截金属铜箔片焊接极耳，将正极片、聚丙烯薄膜隔膜及负 极片卷绕成圆柱状卷芯，将正极片引出的正极耳激光焊焊接在盖帽铝片连接片 处，将负极片引出的负极耳点焊于钢壳底部，经充分烘烤电芯后，注入电解液， 封口即组装成18650-2000mAh电池。
实施例4
称取重量百分比97.5％的正极活性材料、0.4％的导电剂A+0.3％的导电剂B 以及1.8％的粘结剂，其中，正极活性材料包括质量份数为1份、振实密度为 2.3g/cm3、比表面积为0.7m2/g、D50为10.7μm、克容量为175mAh/g的 LiNi0.7Co0.2Mn0.1O2，质量份数为8份、振实密度为2g/cm3、比表面积为0.5m2/g、 D50为14μm、克容量为110mAh/g的LiMn2O4，质量份数为1份、振实密度 为2.3g/cm3、比表面积为0.45m2/g、D50为10.5μm、克容量为163mAh/g的LiNi6Co2Mn2O2；
加入占固体量68％的N-甲基吡咯烷酮溶剂后混合均匀，制成正极浆料；
将所述正极浆料涂覆在12μm厚的金属铝箔上，在120℃的温度下干燥后， 辊压成厚度约186μm厚的正极片。
负极片的制备：
将重量百分比为95％的天然/人造复合石墨粉、1.5％的Super P、2.2％的SBR、1.3％的CMC，加入约占固体量50％的去离子水后混合均匀，制成负极浆料， 将负极浆料涂覆在8μm厚的金属铜箔上，在110℃的温度下干燥后，辊压成厚 度约135μm厚的负极片。
把正负极片裁减成长条形，在正极片一端1/3处留出金属铝箔处焊接极耳， 负极片一端也留出一截金属铜箔片焊接极耳，将正极片、聚丙烯薄膜隔膜及负 极片卷绕成圆柱状卷芯，将正极片引出的正极耳激光焊焊接在盖帽铝片连接片 处，将负极片引出的负极耳点焊于钢壳底部，经充分烘烤电芯后，注入电解液， 封口即组装成18650-2000mAh电池。
实施例5
称取重量百分比98％的正极活性材料、0.3％的导电剂A+0.3％的导电剂B 以及1.4％的粘结剂，其中，正极活性材料包括质量份数为3份、振实密度为 2.3g/cm3、比表面积为0.7m2/g、D50为10.7μm、克容量为175mAh/g的 LiNi0.7Co0.2Mn0.1O2，质量份数为5份、振实密度为2g/cm3、比表面积为0.5m2/g、 D50为14μm、克容量为110mAh/g的LiMn2O4，质量份数为2份、振实密度 为2.3g/cm3、比表面积为0.45m2/g、D50为10.5μm、克容量为163mAh/g的LiNi6Co2Mn2O2；
加入占固体量70％的N-甲基吡咯烷酮溶剂后混合均匀，制成正极浆料；
将所述正极浆料涂覆在12μm厚的金属铝箔上，在120℃的温度下干燥后， 辊压成厚度约186μm厚的正极片。
负极片的制备：
将重量百分比为95％的天然/人造复合石墨粉、1.5％的Super P、2.2％的SBR、1.3％的CMC，加入约占固体量50％的去离子水后混合均匀，制成负极浆料， 将负极浆料涂覆在8μm厚的金属铜箔上，在110℃的温度下干燥后，辊压成厚 度约135μm厚的负极片。
把正负极片裁减成长条形，在正极片一端1/3处留出金属铝箔处焊接极耳， 负极片一端也留出一截金属铜箔片焊接极耳，将正极片、聚丙烯薄膜隔膜及负 极片卷绕成圆柱状卷芯，将正极片引出的正极耳激光焊焊接在盖帽铝片连接片 处，将负极片引出的负极耳点焊于钢壳底部，经充分烘烤电芯后，注入电解液， 封口即组装成18650-2000mAh电池。
实施例6
称取重量百分比97％的正极活性材料、0.6％的导电剂A+0.7％的导电剂B 以及1.7％的粘结剂，其中，正极活性材料包括质量份数为2份、振实密度为 2.4g/cm3、比表面积为0.6m2/g、D50为11μm、克容量为183mAh/g的 LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2，质量份数为7份、振实密度为2.2g/cm3、比表面积为0.4m2/g、 D50为15μm、克容量为105mAh/g的LiMn2O4，质量份数为1份、振实密度 为2.5g/cm3、比表面积为0.4m2/g、D50为11μm、克容量为163mAh/g的LiNi6Co2Mn2O2；
加入占固体量67％的N-甲基吡咯烷酮溶剂后混合均匀，制成正极浆料；
将所述正极浆料涂覆在12μm厚的金属铝箔上，在120℃的温度下干燥后， 辊压成厚度约186μm厚的正极片。
负极片的制备：
将重量百分比为95.5％的天然/人造复合石墨粉、1％的Super P、2.2％的SBR、1.3％的CMC，加入约占固体量50％的去离子水后混合均匀，制成负极浆料， 将负极浆料涂覆在8μm厚的金属铜箔上，在110℃的温度下干燥后，辊压成厚 度约135μm厚的负极片。
把正负极片裁减成长条形，在正极片一端1/3处留出金属铝箔处焊接极耳， 负极片一端也留出一截金属铜箔片焊接极耳，将正极片、聚丙烯薄膜隔膜及负 极片卷绕成圆柱状卷芯，将正极片引出的正极耳激光焊焊接在盖帽铝片连接片 处，将负极片引出的负极耳点焊于钢壳底部，经充分烘烤电芯后，注入电解液， 封口即组装成18650-2000mAh电池。
实施例7
称取重量百分比97.3％的正极活性材料、0.5％的导电剂A+0.6％的导电剂B 以及1.6％的粘结剂，其中，正极活性材料包括质量份数为2份、振实密度为 2.4g/cm3、比表面积为0.6m2/g、D50为11μm、克容量为183mAh/g的 LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2，质量份数为7份、振实密度为2.2g/cm3、比表面积为0.4m2/g、 D50为14μm、克容量为105mAh/g的LiMn2O4，质量份数为1份、振实密度 为2.4g/cm3、比表面积为0.4m2/g、D50为10μm、克容量为163mAh/g的LiNi6Co2Mn2O2；
加入占固体量68％的N-甲基吡咯烷酮溶剂后混合均匀，制成正极浆料；
将所述正极浆料涂覆在12μm厚的金属铝箔上，在120℃的温度下干燥后， 辊压成厚度约186μm厚的正极片。
负极片的制备：
将重量百分比为95.5％的天然/人造复合石墨粉、1％的Super P、2％的SBR、1.5％的CMC，加入约占固体量50％的去离子水后混合均匀，制成负极浆料， 将负极浆料涂覆在8μm厚的金属铜箔上，在110℃的温度下干燥后，辊压成厚 度约135μm厚的负极片。
把正负极片裁减成长条形，在正极片一端1/3处留出金属铝箔处焊接极耳， 负极片一端也留出一截金属铜箔片焊接极耳，将正极片、聚丙烯薄膜隔膜及负 极片卷绕成圆柱状卷芯，将正极片引出的正极耳激光焊焊接在盖帽铝片连接片 处，将负极片引出的负极耳点焊于钢壳底部，经充分烘烤电芯后，注入电解液， 封口即组装成18650-2000mAh电池。
实施例8
称取重量百分比97.5％的正极活性材料、0.4％的导电剂A+0.3％的导电剂B 以及1.8％的粘结剂，其中，正极活性材料包括质量份数为2份、振实密度为 2.4g/cm3、比表面积为0.6m2/g、D50为11μm、克容量为183mAh/g的 LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2，质量份数为7份、振实密度为2.2g/cm3、比表面积为0.4m2/g、 D50为14μm、克容量为105mAh/g的LiMn2O4，质量份数为1份、振实密度 为2.4g/cm3、比表面积为0.4m2/g、D50为10.7μm、克容量为163mAh/g的LiNi6Co2Mn2O2；
加入占固体量68％的N-甲基吡咯烷酮溶剂后混合均匀，制成正极浆料；
将所述正极浆料涂覆在12μm厚的金属铝箔上，在80℃的温度下干燥后， 辊压成厚度约186μm厚的正极片。
负极片的制备：
将重量百分比为95.5％的天然/人造复合石墨粉、1％的Super P、2％的SBR、1.5％的CMC，加入约占固体量50％的去离子水后混合均匀，制成负极浆料， 将负极浆料涂覆在8μm厚的金属铜箔上，在110℃的温度下干燥后，辊压成厚 度约135μm厚的负极片。
把正负极片裁减成长条形，在正极片一端1/3处留出金属铝箔处焊接极耳， 负极片一端也留出一截金属铜箔片焊接极耳，将正极片、聚丙烯薄膜隔膜及负 极片卷绕成圆柱状卷芯，将正极片引出的正极耳激光焊焊接在盖帽铝片连接片 处，将负极片引出的负极耳点焊于钢壳底部，经充分烘烤电芯后，注入电解液， 封口即组装成18650-2000mAh电池。
实施例9
称取重量百分比97％的正极活性材料、0.6％的导电剂A+0.6％的导电剂B 以及1.8％的粘结剂，其中，正极活性材料包括质量份数为2份、振实密度为 2.4g/cm3、比表面积为0.6m2/g、D50为11μm、克容量为183mAh/g的 LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2，质量份数为7份、振实密度为2.2g/cm3、比表面积为0.4m2/g、 D50为14.7μm、克容量为110mAh/g的LiMn2O4，质量份数为1份、振实密度 为2.4g/cm3、比表面积为0.4m2/g、D50为10.7μm、克容量为163mAh/g的LiNi6Co2Mn2O2；
加入占固体量68％的N-甲基吡咯烷酮溶剂后混合均匀，制成正极浆料；
将所述正极浆料涂覆在12μm厚的金属铝箔上，在120℃的温度下干燥后， 辊压成厚度约186μm厚的正极片。
负极片的制备：
将重量百分比为95.5％的天然/人造复合石墨粉、1.5％的Super P、2％的SBR、1.5％的CMC，加入约占固体量50％的去离子水后混合均匀，制成负极浆料， 将负极浆料涂覆在8μm厚的金属铜箔上，在110℃的温度下干燥后，辊压成厚 度约135μm厚的负极片。
把正负极片裁减成长条形，在正极片一端1/3处留出金属铝箔处焊接极耳， 负极片一端也留出一截金属铜箔片焊接极耳，将正极片、聚丙烯薄膜隔膜及负 极片卷绕成圆柱状卷芯，将正极片引出的正极耳激光焊焊接在盖帽铝片连接片 处，将负极片引出的负极耳点焊于钢壳底部，经充分烘烤电芯后，注入电解液， 封口即组装成18650-2000mAh电池。
以下，结合表一，对本发明实施例1-9制备的锂电池的循环性能进行说明， 测试条件为：电池在2.75-4.2V条件下，0.7C充/放电循环300周，计算容量保 持率。
本发明实施例提供的锂离子电池，正极采用三种不同性能、不同粒径、不 同克容量的正极活性材料制成，使得正极活性材料颗粒之间的空隙得到充分利 用从而提高电极压实密度，取得相对于单一正极活性材料更加均衡的电化学性 能，不同正极活性材料之间实现优势互补，使电池性能0.7C充/放电300周循 环后容量保持率≥80％，安全性能优良，性价比高。具体的，由实施例可知， 三种正极活性材料中，选择振实密度、比表面积、D50和克容量适中的活性材 料，以LiMn2O4为主，以其他两种为辅时，循环性能更佳。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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，均应包含在本发明 的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包括正极片、负极片、电解液及隔膜；所述正极片通过在铝箔上涂覆正极浆料制成；
所述正极浆料中的正极活性材料包括的物质及其质量份数为：
正极活性材料A：1-3份；
正极活性材料B：5-8份；
正极活性材料C：1-4份；
所述正极活性材料A的振实密度为2.3-2.6g/cm3，比表面积为0.5-0.7m2/g，D50为10-12μm，克容量为175-195mAh/g；
所述正极活性材料B的振实密度为2.0-2.4g/cm3，比表面积为0.3-0.5m2/g，D50为14-16μm，克容量为95-120mAh/g；
所述正极活性材料C的振实密度为2.3-2.5g/cm3，比表面积为0.3-0.5m2/g，D50为9-11μm，克容量为155-170mAh/g。
2.如权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，
所述正极活性材料A为LiNixCoyMn1-x-yO2，，其中，0.7≤x≤0.9，0.1≤y≤0.3；
所述正极活性材料B LiMn2O4；
所述正极活性材料C为LiNi6Co2Mn2O2。
3.如权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述隔膜为聚丙烯隔膜，所述电解液为含有特殊添加剂的非水电解液。
4.如权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述正极片通过如下步骤制得：
称取重量百分比97-98％的正极活性材料、0.6-1.3％的导电剂以及1.4-2.3％的粘结剂；
加入占固体量65-75％的N-甲基吡咯烷酮溶剂后混合均匀，制成正极浆料；
将所述正极浆料涂覆在10-14μm厚的金属铝箔上，在80-120℃的温度下干燥后，辊压成厚度约182-188μm厚的正极片。
5.如权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池为18650-2000mAh锂离子电池。
6.一种锂离子电池的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：制备正极片、制备负极片及组装电池；
所述制备正极片的步骤包括：
称取重量百分比97-98％的正极活性材料、0.6-1.3％的导电剂以及1.4-2.3％的粘结剂；
加入占固体量65-75％的N-甲基吡咯烷酮溶剂后混合均匀，制成正极浆料；
将所述正极浆料涂覆在10-14μm厚的金属铝箔上，在80-120℃的温度下干燥后，辊压成厚度约182-188μm厚的正极片；
所述正极浆料中的正极活性材料包括的物质及其质量份数为：
正极活性材料A：1-3份；
正极活性材料B：5-8份；
正极活性材料C：1-4份；
所述正极活性材料A的振实密度为2.3-2.6g/cm3，比表面积为0.5-0.7m2/g，D50为10-12μm，克容量为175-195mAh/g；
所述正极活性材料B的振实密度为2.0-2.4g/cm3，比表面积为0.3-0.5m2/g，D50为14-16μm，克容量为95-120mAh/g；
所述正极活性材料C的振实密度为2.3-2.5g/cm3，比表面积为0.3-0.5m2/g，D50为9-11μm，克容量为155-170mAh/g。
7.如权利要求6所述的锂离子电池的制备方法，其特征在于，所述导电剂为包括正极活性材料、导电剂和粘结剂总体重量百分比0.3-0.6％的导电剂A和重量百分比0.3-0.7％的导电剂B。
8.如权利要求6所述的锂离子电池的制备方法，其特征在于，
所述正极活性材料A为LiNixCoyMn1-x-yO2，，其中，0.7≤x≤0.9，0.1≤y≤0.3；
所述正极活性材料B为LiMn2O4；
所述正极活性材料C为LiNi6Co2Mn2O2。
9.如权利要求6所述的锂离子电池的制备方法，其特征在于，所述隔膜为聚丙烯隔膜，所述电解液为含有特殊添加剂的非水电解液。
CN201811104921.7A 2018-09-21 2018-09-21 一种锂离子电池及其制备方法 Pending CN109461929A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811104921.7A CN109461929A (zh) 2018-09-21 2018-09-21 一种锂离子电池及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811104921.7A CN109461929A (zh) 2018-09-21 2018-09-21 一种锂离子电池及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109461929A true CN109461929A (zh) 2019-03-12

Family

ID=65606803

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811104921.7A Pending CN109461929A (zh) 2018-09-21 2018-09-21 一种锂离子电池及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109461929A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023206131A1 (zh) * 2022-04-27 2023-11-02 宁德时代新能源科技股份有限公司 磷酸铁锂正极极片及其相关的二次电池、电池模块、电池包和用电装置

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101740765A (zh) * 2008-11-17 2010-06-16 深圳市比克电池有限公司 锂离子电池正极材料及制备得到的锂离子电池
CN104724763A (zh) * 2015-02-11 2015-06-24 江苏科捷锂电池有限公司 高压实三元正极材料的制备方法
JP2016119288A (ja) * 2014-12-18 2016-06-30 株式会社Ｇｓユアサ リチウム二次電池用混合活物質、リチウム二次電池用正極、及びリチウム二次電池
WO2016163114A1 (ja) * 2015-04-10 2016-10-13 株式会社豊田自動織機 非水電解質二次電池用正極及び非水電解質二次電池
CN107195858A (zh) * 2017-04-17 2017-09-22 深圳市比克动力电池有限公司 锂离子电池、正极浆料、正极极片及制备方法
CN107785550A (zh) * 2017-10-16 2018-03-09 桑顿新能源科技有限公司 一种高容量高压实密度高镍正极材料的制备方法
KR20180066623A (ko) * 2016-12-09 2018-06-19 주식회사 엘 앤 에프 리튬 이차 전지용 양극 활물질, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
CN108306013A (zh) * 2017-12-25 2018-07-20 风帆有限责任公司 一种快充快放型高功率锂离子电池及制作方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101740765A (zh) * 2008-11-17 2010-06-16 深圳市比克电池有限公司 锂离子电池正极材料及制备得到的锂离子电池
JP2016119288A (ja) * 2014-12-18 2016-06-30 株式会社Ｇｓユアサ リチウム二次電池用混合活物質、リチウム二次電池用正極、及びリチウム二次電池
CN104724763A (zh) * 2015-02-11 2015-06-24 江苏科捷锂电池有限公司 高压实三元正极材料的制备方法
WO2016163114A1 (ja) * 2015-04-10 2016-10-13 株式会社豊田自動織機 非水電解質二次電池用正極及び非水電解質二次電池
KR20180066623A (ko) * 2016-12-09 2018-06-19 주식회사 엘 앤 에프 리튬 이차 전지용 양극 활물질, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
CN107195858A (zh) * 2017-04-17 2017-09-22 深圳市比克动力电池有限公司 锂离子电池、正极浆料、正极极片及制备方法
CN107785550A (zh) * 2017-10-16 2018-03-09 桑顿新能源科技有限公司 一种高容量高压实密度高镍正极材料的制备方法
CN108306013A (zh) * 2017-12-25 2018-07-20 风帆有限责任公司 一种快充快放型高功率锂离子电池及制作方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023206131A1 (zh) * 2022-04-27 2023-11-02 宁德时代新能源科技股份有限公司 磷酸铁锂正极极片及其相关的二次电池、电池模块、电池包和用电装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2403654C1 (ru) Катодный активный материал для литиевых вторичных батарей с высокой безопасностью, способ приготовления этого материала и литиевые вторичные батареи, содержащие этот материал
CN102694200B (zh) 一种硅基负极锂离子电池及其制造方法
CN100448772C (zh) 高密度超微复合型磷酸铁锂正极材料的制备方法
CN102856557B (zh) 新型电池
CN102664261B (zh) 一种高导电率锂离子电池正极材料的制备方法
EP2660904B1 (en) Method for preparing graphene-like doped positive electrode material of lithium-ion battery
CN102956895A (zh) 表面复合包覆的正极材料及其制备方法和锂离子电池
CN102770992A (zh) 锂离子电池用正极活性物质、锂离子电池用正极及锂离子电池
CN101764253A (zh) 二次铝电池及其制备方法
CN105470473B (zh) 正极活性材料及二次电池
CN102867983A (zh) 一种非水二次锂电池
CN110176641A (zh) 一种纳米LiF/Fe/石墨正极补锂浆料的制备方法及其应用
CN104103848A (zh) 一种锰酸锂和镍钴锰酸锂动力电池及其制作方法
CN103762348B (zh) 锂离子电池负极材料SnSbCu/MCMB/C核壳结构及其制备方法
CN105355903A (zh) 一种基于镍锰酸锂的锂离子电池正极材料及其制备方法
CN109860603A (zh) 锂电池极片及其制备方法及锂电池
WO2015087948A1 (ja) 炭素材料被覆金属多孔体、集電体、電極及び蓄電デバイス
CN110165286A (zh) 全固态锂离子电池及其一体化复合烧结制备工艺
CN113851604A (zh) 一种多极耳电芯的制备方法、多极耳电芯及其多极耳电池
CN109494334A (zh) 一种锂离子电池及其制备方法
JP2019096612A (ja) リチウム二次電池用正極活物質
CN113363427A (zh) 一种硫化物全固态电池用锂合金负极的制备方法及其电池
CN108539188A (zh) 一种液态金属纳米粒子的制备方法及锂离子电池的制备方法
CN109461929A (zh) 一种锂离子电池及其制备方法
CN104979557A (zh) 一种高倍率磷酸铁锂正极材料及电池极片

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190312