CN109560244A - 磷酸铁锂锂离子电池制备方法及磷酸铁锂锂离子电池 - Google Patents

磷酸铁锂锂离子电池制备方法及磷酸铁锂锂离子电池 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种磷酸铁锂锂离子电池制备方法及磷酸铁锂锂离子电池,所述方法包括以下步骤:步骤S1,正极制片:对正极集流体进行打孔处理,将经过打孔处理的正极集流体双面涂覆预先制备的正极浆料,制成第一极片,然后将所述第一极片辊压,裁切分条制成正极片;步骤S2,负极制片:对负极集流体进行打孔处理,将经过打孔处理的负极集流体双面涂覆预先制备的负极浆料,制成第二极片,然后将所述第二极片辊压,裁切分条制成负极片;步骤S3,装配成型。相对于现有技术,本发明提升了锂离子电池的能量密度,简化生产工艺,降低生产成本。

Description

磷酸铁锂锂离子电池制备方法及磷酸铁锂锂离子电池
技术领域
本发明涉及电池技术领域,尤其涉及一种磷酸铁锂锂离子电池制备方法及磷酸铁锂锂离子电池。
背景技术
新能源市场发展对电池能量密度提出了更高要求,磷酸铁锂锂离子电池由于高安全性和低成本优势广泛用于新能源电动公交,但是磷酸铁锂正极材料本身比容量低导致做成电池后的能量密度相比三元电池不具优势。目前锂离子电池提升能量密度主要从以下几个方面考虑:
①提高正负极材料比容量;
②降低隔膜,集流体等厚度以给活性物质留出更多空间;
③优化材料体系,使用高效新材料,提高有效活性物质占比;
④提高正负极材料压实密度等
从以上几方面着手开发提升磷酸铁锂锂离子电池能量密度技术难度已经越来远大,能量密度可提升空间越来越小,开发投入成本越来越高,且能量密度的提升或多或少会牺牲其他电性能或安全性能。
由此,有必要提出一种解决方案来提升锂离子电池能量密度,简化生产工艺,降低生产成本。
发明内容
本发明的主要目的在于提出一种磷酸铁锂锂离子电池制备方法及磷酸铁锂锂离子电池,旨在提升锂离子电池的能量密度,简化生产工艺,降低生产成本。
为实现上述目的,本发明提出一种磷酸铁锂锂离子电池的制备方法,所述方法包括以下步骤:
步骤S1,正极制片:
对正极集流体进行打孔处理,将经过打孔处理的正极集流体双面涂覆预先制备的正极浆料,制成第一极片,然后将所述第一极片辊压,裁切分条制成正极片;
步骤S2,负极制片:
对负极集流体进行打孔处理,将经过打孔处理的负极集流体双面涂覆预先制备的负极浆料,制成第二极片,然后将所述第二极片辊压,裁切分条制成负极片;
步骤S3,装配成型。
本发明的进一步的技术方案是,所述正极集流体双面包括第一面和第二面,所述将经过打孔处理的正极集流体双面涂覆预先制备的正极浆料的步骤包括:
先在所述正极集流体的第二面贴覆PET膜,再将所述正极集流体的第一面涂覆预先制备的正极浆料,干燥后,撕下所述正极集流体的第二面的PET 膜,将所述正极集流体的第二面涂覆预先制备的正极浆料;
所述负极集流体双面包括第一面和第二面,所述将经过打孔处理的负极集流体双面涂覆预先制备的负极浆料的步骤包括:
先在所述负极集流体的第二面贴覆PET膜,再将所述负极集流体的第一面涂覆预先制备的负极浆料,干燥后,撕下所述负极集流体的第二面的PET 膜,将所述负极集流体的第二面涂覆预先制备的负极浆料。
本发明的进一步的技术方案是,所述将所述正极集流体的第一面涂覆预先制备的正极浆料,干燥后,撕下所述正极集流体的第二面的PET膜,将所述正极集流体的第二面涂覆预先制备的正极浆料的步骤包括:
将所述正极集流体的第一面涂覆预先制备的正极浆料,在75℃-120℃的温度下干燥1-4h,干燥后,撕下所述正极集流体的第二面的PET膜,将所述正极集流体的第二面涂覆预先制备的正极浆料,在75℃-120℃的温度下干燥 1-4h;
所述将所述负极集流体的第一面涂覆预先制备的负极浆料,干燥后,撕下所述负极集流体的第二面的PET膜,将所述负极集流体的第二面涂覆预先制备的负极浆料的步骤包括:
将所述负极集流体的第一面涂覆预先制备的负极浆料,在75℃-120℃的温度下干燥1-4h,干燥后,撕下所述负极集流体的第二面的PET膜,将所述负极集流体的第二面涂覆预先制备的负极浆料,在75℃-120℃的温度下干燥1-4h。
本发明的进一步的技术方案是,所述正极集流体上的孔以及所述负极集流体上的孔的孔径均为0.1-1mm,孔间距均大于或等于0.5mm。
本发明的进一步的技术方案是,所述正极集流体的制作材料为铝箔,所述负极集流体的制作材料为铜箔。
本发明的进一步的技术方案是,所述铝箔的厚度为10~20um;所述铜箔的厚度为6~12um。
本发明的进一步的技术方案是,所述步骤S3,装配成型的步骤包括:
将所述正极片和所述负极片采用卷绕或者叠片的方式进行装配得到电芯,其中,所述正极片和所述负极片之间设置有隔膜;
将所述电芯放入壳体内烘烤,进行电解液、封口、化成、分容得到磷酸铁锂锂离子电池。
本发明的进一步的技术方案是,预先制备所述正极浆料的方法包括:
将90%-96%重量份的正极活性物质,1%-5%重量份的正极导电剂,1%-5%重量份的正极粘结剂溶于正极制片溶剂中混合制备得到所述正极浆料。
本发明的进一步的技术方案是,预先制备所述负极浆料的方法包括:
将90%-98%重量份的负极活性物质,1%-5%重量份的负极导电剂,1%-5%重量份的负极粘结剂溶于负极制片溶剂中混合制备负极浆料。
为实现上述目的,本发明还提出一种磷酸铁锂锂离子电池,所述磷酸铁锂锂离子电池采用如上所述的制备方法制成。
本发明的有益效果是:本发明磷酸铁锂锂离子电池制备方法及磷酸铁锂锂离子电池通过上述技术方案,对正极集流体进行打孔处理,将经过打孔处理的正极集流体双面涂覆预先制备的正极浆料,制成第一极片,然后将所述第一极片辊压,裁切分条制成正极片;对负极集流体进行打孔处理,将经过打孔处理的负极集流体双面涂覆预先制备的负极浆料,制成第二极片,然后将所述第二极片辊压,裁切分条制成负极片;再将正极片和负极片装配成型,相对于现有技术,提高了锂离子电池的能量密度,简化了生产工艺,降低了生产成本。
具体实施方式
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。
考虑到目前提升磷酸铁锂锂离子电池能量密度技术难度已经越来越大,能量密度可提升空间越来越小,开发投入成本越来越高,且能量密度的提升或多或少会牺牲其他电性能或安全性能,由此,本发明提出一种磷酸铁锂锂离子电池制备方法及磷酸铁锂锂离子电池。
具体的,本发明提出一种磷酸铁锂锂离子电池制备方法,该方法的较佳实施例包括以下步骤:
步骤S1,正极制片:
对正极集流体进行打孔处理,将经过打孔处理的正极集流体双面涂覆预先制备的正极浆料,制成第一极片,然后将所述第一极片辊压,裁切分条制成正极片。
其中,本实施例中,所述正极集流体的制作材料可以采用铝箔,该铝箔的厚度为10~20um,该正极集流体上的孔的孔径均为0.1-1mm,孔间距均大于或等于0.5mm。本实施例中,采用多孔的正极集流体,能有效提升电芯能量密集,且正极集流体多孔结构有利于电解液的浸润,不仅能缩短浸润时间提升效率而且浸润更均匀。
步骤S2,负极制片:
对负极集流体进行打孔处理,将经过打孔处理的负极集流体双面涂覆预先制备的负极浆料,制成第二极片,然后将所述第二极片辊压,裁切分条制成负极片。
其中,本实施例中,所述负极集流体的制作材料可以采用铜箔,该铜箔的厚度为6~12um,该负极集流体上的孔的孔径均为0.1-1mm,孔间距均大于或等于0.5mm。本实施例中,采用多孔的负极集流体,能有效提升电芯能量密集,且负极集流体多孔结构有利于电解液的浸润,不仅能缩短浸润时间提升效率而且浸润更均匀。
步骤S3,装配成型。
具体的,可以将所述正极片和所述负极片采用卷绕或者叠片的方式进行装配得到电芯,其中,所述正极片和所述负极片之间设置有隔膜;再将所述电芯放入壳体内烘烤,进行电解液、封口、化成、分容得到磷酸铁锂锂离子电池。
更为具体的,可以将所述电芯放入壳体内在-85KPa真空条件下85℃烘烤 24小时,进行注电解液、封口、化成、分容得到高能量密度磷酸铁锂电池。
所述隔膜可以采用PE膜,PP膜,或PE/PP复合膜中的一种。具体地,所述隔膜为聚丙烯、或者聚乙烯、或者聚丙烯-聚乙烯-聚丙烯复合膜、或者在基膜上涂覆涂层的功能性隔膜。
需要说明的是,本实施例中,如果将所述正极片和所述负极片采用卷绕的方式进行装配得到电芯,则可以采用圆柱形外壳或铝塑膜方形外壳;如果将所述正极片和所述负极片采用叠片的方式进行装配得到电芯,则可以采用方形铝壳或铝塑膜方形外壳。
本实施例通过上述技术方案,对正极集流体进行打孔处理,将经过打孔处理的正极集流体双面涂覆预先制备的正极浆料,制成第一极片,然后将所述第一极片辊压,裁切分条制成正极片;对负极集流体进行打孔处理,将经过打孔处理的负极集流体双面涂覆预先制备的负极浆料,制成第二极片,然后将所述第二极片辊压,裁切分条制成负极片;再将正极片和负极片装配成型,相对于现有技术,提高了锂离子电池的能量密度,简化了生产工艺,降低了生产成本。
进一步的,本实施例中,所述正极集流体双面包括第一面和第二面,所述将经过打孔处理的正极集流体双面涂覆预先制备的正极浆料的步骤包括:
先在所述正极集流体的第二面贴覆PET膜,再将所述正极集流体的第一面涂覆预先制备的正极浆料,干燥后,撕下所述正极集流体的第二面的PET 膜,将所述正极集流体的第二面涂覆预先制备的正极浆料。
所述负极集流体双面包括第一面和第二面,所述将经过打孔处理的负极集流体双面涂覆预先制备的负极浆料的步骤包括:
先在所述负极集流体的第二面贴覆PET膜,再将所述负极集流体的第一面涂覆预先制备的负极浆料,干燥后,撕下所述负极集流体的第二面的PET 膜,将所述负极集流体的第二面涂覆预先制备的负极浆料。
本实施例通过在所述正极集流体的第二面、以及所述负极集流体的第二面贴覆PET膜,可以解决涂覆正极浆料、负极浆料时漏料或者涂覆不均匀的技术问题。
具体的,所述将所述正极集流体的第一面涂覆预先制备的正极浆料,干燥后,撕下所述正极集流体的第二面的PET膜,将所述正极集流体的第二面涂覆预先制备的正极浆料的步骤包括:
将所述正极集流体的第一面涂覆预先制备的正极浆料,在75℃-120℃的温度下干燥1-4h,干燥后,撕下所述正极集流体的第二面的PET膜,将所述正极集流体的第二面涂覆预先制备的正极浆料,在75℃-120℃的温度下干燥 1-4h。
例如,作为一种实施方式,可以将所述正极集流体的第一面涂覆预先制备的正极浆料,在75℃的温度下干燥4h,干燥后,撕下所述正极集流体的第二面的PET膜,将所述正极集流体的第二面涂覆预先制备的正极浆料,在75℃的温度下干燥4h。
或者,作为另一种实施方式,也可以将所述正极集流体的第一面涂覆预先制备的正极浆料,在120℃的温度下干燥1h,干燥后,撕下所述正极集流体的第二面的PET膜,将所述正极集流体的第二面涂覆预先制备的正极浆料,在120℃的温度下干燥1h。
或者,作为再一种实施方式,还可以将所述正极集流体的第一面涂覆预先制备的正极浆料,在97.5℃的温度下干燥2.5h,干燥后,撕下所述正极集流体的第二面的PET膜,将所述正极集流体的第二面涂覆预先制备的正极浆料,在97.5℃的温度下干燥2.5h。
所述将所述负极集流体的第一面涂覆预先制备的负极浆料,干燥后,撕下所述负极集流体的第二面的PET膜,将所述负极集流体的第二面涂覆预先制备的负极浆料的步骤包括:
将所述负极集流体的第一面涂覆预先制备的负极浆料,在75℃-120℃的温度下干燥1-4h,干燥后,撕下所述负极集流体的第二面的PET膜,将所述负极集流体的第二面涂覆预先制备的负极浆料,在75℃-120℃的温度下干燥 1-4h。
例如,作为一种实施方式,可以将所述负极集流体的第一面涂覆预先制备的负极浆料,在75℃的温度下干燥4h,干燥后,撕下所述负极集流体的第二面的PET膜,将所述负极集流体的第二面涂覆预先制备的负极浆料,在75℃的温度下干燥4h。
或者,作为另一种实施方式,也可以将所述负极集流体的第一面涂覆预先制备的负极浆料,在120℃的温度下干燥1h,干燥后,撕下所述负极集流体的第二面的PET膜,将所述负极集流体的第二面涂覆预先制备的负极浆料,在120℃的温度下干燥1h。
或者,作为再一种实施方式,也可以将所述负极集流体的第一面涂覆预先制备的负极浆料,在97.5℃的温度下干燥2.5h,干燥后,撕下所述负极集流体的第二面的PET膜,将所述负极集流体的第二面涂覆预先制备的负极浆料,在97.5℃的温度下干燥2.5h。
本实施例中,预先制备所述正极浆料的方法包括:
将90%-96%重量份的正极活性物质,1%-5%重量份的正极导电剂,1%-5%重量份的正极粘结剂溶于正极制片溶剂中混合制备得到所述正极浆料。
例如,作为一种实施方式,可以将90%重量份的正极活性物质,5%重量份的正极导电剂,5%重量份的正极粘结剂溶于正极制片溶剂中混合制备正极浆料。
作为另一种实施方式,可以将96%重量份的正极活性物质,1%重量份的正极导电剂,1%重量份的正极粘结剂溶于正极制片溶剂中混合制备正极浆料。
或者,作为再一种实施方式,也可以将93%重量份的正极活性物质,3%重量份的正极导电剂,3%重量份的正极粘结剂溶于正极制片溶剂中混合制备正极浆料。
本实施例中,预先制备所述负极浆料的方法包括:
将90%-98%重量份的负极活性物质,1%-5%重量份的负极导电剂,1%-5%重量份的负极粘结剂溶于负极制片溶剂中混合制备负极浆料。
例如,作为一种实施方式,可以将90%重量份的负极活性物质,5%重量份的负极导电剂,5%重量份的负极粘结剂溶于负极制片溶剂中混合制备负极浆料。
作为另一种实施方式,可以将98%重量份的负极活性物质,1%重量份的负极导电剂,1%重量份的负极粘结剂溶于负极制片溶剂中混合制备负极浆料。
或者,作为再一种实施方式,也可以将94%重量份的负极活性物质,3%重量份的负极导电剂,3%重量份的负极粘结剂溶于负极制片溶剂中混合制备负极浆料。
本实施例中,所述正极活性物质为磷酸铁锂、镍钴锰酸锂、钴酸锂、或锰酸锂;所述负极活性物质为人造石墨;所述正极导电剂和负极导电剂均为导电石墨、导电炭黑、或者导电炭纳米管中的一种或者几种的混合物;所述正极粘结剂为聚偏氟乙烯或聚乙烯醇中的一种、或聚偏氟乙烯或聚乙烯醇的混合物,所述负极粘结剂为羧甲基纤维素钠和丁苯橡胶的混合物、或者羧甲基纤维素钠和丙烯酸、丁苯橡胶的混合物;所述正极制片溶剂为N-甲基吡咯烷酮,所述负极制片溶剂为去离子水。
本实施例中,包覆碳的磷酸铁锂的含碳量为3%,磷酸铁锂的粒径D50 为4nm。
此外,本实施例中的磷酸铁锂锂离子电池包括锂离子电池电解液,所述锂离子电池电解液包括溶剂、电解质盐、以及添加剂,其中,所述溶剂包括 20%~30%重量份的碳酸乙烯酯(EC),5%~10%重量份的碳酸丙烯酯(PC), 15%~25%重量份的碳酸二甲酯(DMC),35%~45%重量份的乙酸乙酯(EA),所述添加剂包括1%~5%重量份的碳酸亚乙烯酯(VC)和1%~5%重量份的氟代碳酸乙烯酯(FEC),所述电解质盐为六氟磷酸锂(LiPF6)。
例如,作为一种实施方式,所述溶剂可以包括20%重量份的碳酸乙烯酯 (EC),10%重量份的碳酸丙烯酯(PC),25%重量份的碳酸二甲酯(DMC), 45%重量份的乙酸乙酯(EA),所述添加剂可以包括1%重量份的碳酸亚乙烯酯(VC)和5%重量份的氟代碳酸乙烯酯(FEC)。
作为另一种实施方式,所述溶剂可以包括30%重量份的碳酸乙烯酯(EC), 5%重量份的碳酸丙烯酯(PC),15%重量份的碳酸二甲酯(DMC),35%重量份的乙酸乙酯(EA),所述添加剂可以包括5%重量份的碳酸亚乙烯酯(VC) 和1%重量份的氟代碳酸乙烯酯(FEC)。
作为再一种实施方式,所述溶剂可以包括25%重量份的碳酸乙烯酯(EC), 7.5%重量份的碳酸丙烯酯(PC),20%重量份的碳酸二甲酯(DMC),40%重量份的乙酸乙酯(EA),所述添加剂可以包括3%重量份的碳酸亚乙烯酯 (VC)和3%重量份的氟代碳酸乙烯酯(FEC)。
相对于现有技术,本实施例没有改变正负极材料体系,由此,在提升磷酸铁锂锂离子电池能量密度的同时,避免了使用新材料体系或新工艺带来的制程匹配性问题以及后续的电性能不可预测性。
以下是通过本发明磷酸铁锂锂离子电池的制备方法制得的磷酸铁锂锂离子电池的性能测试:
1、常规性能:
电性能要求满足IEC61960标准,安全性能满足IEC62133标准。
2、能量密度评估:
如表1所示,表1为采用本发明磷酸铁锂锂离子电池的制备方法制得的磷酸铁锂锂离子电池的测试结果表。表1中实施例1、实施例2、以及对比例 1中电池的体积相同,充电截止电压也相同,因此只比较单体电芯容量。
具体方法为:常温下0.2C恒流充电至截止电压3.65V,转3.65V恒压充电至截止电流0.02C,搁置10分钟,0.2C恒流放电至2.0V停止,记录放电容量。
具体测试结果如表1所示:
表1.高能量密度磷酸铁锂锂电池测试结果
从表1可以看出,使用多孔集流体的电池,电性能和安全性能都能满足要求,品质稳定与对比例1无差异,正负集流体均使用多孔集流体容量提升最大,其次为单一集流体使用多孔集流体,容量提升与冲孔孔径和间距具有相关性。
综上所述,本发明磷酸铁锂锂离子电池的制备方法具有以下技术效果:
1、加工简单:本发明所使用的正负极集流体均在上线前已经过均匀打孔处理,并在一面附有PET膜衬底,可直接上线涂布,所附PET膜可有效防止涂布时漏料或涂布不均匀等问题。涂布过程只需在涂完第一面收卷时去掉PET 膜,无需改变工艺流程,操作简单方便。
2、品质稳定:通过采用多孔的正负极集流体,能有效提升电芯能量密度,且集流体多孔结构有利于电解液的浸润,不仅能缩短浸润时间提升效率而且浸润更均匀。此外,不改变正负极材料体系,提升能量密度的同时避免了使用新材料体系或新工艺带来的制程匹配性问题以及后续的电性能不可预性。
3、能量密度提升幅度可预先设定:假设现有体系能量密度提升率为0,采用多孔集流体后能量密度最大可提升率为x,通过采用调整冲孔模具孔径和间距可以实现能量密度提升率在0~x之间随意设计,能量密度最大可提升率则视冲孔设备能力而定。
4、成本低廉:所用正负极多孔集流体,加工过程简单,工艺成熟,用于锂离子电池制作中,不改变现有工艺流程,能量密度提升明显。
此外,本发明还提出一种磷酸铁锂锂离子电池,所述磷酸铁锂锂离子电池采用如上所述的制备方法制成,该磷酸铁锂锂离子电池的组成成份、制备步骤、以及有益效果已经详细阐述,这里不再赘述。
以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种磷酸铁锂锂离子电池制备方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
步骤S1,正极制片:
对正极集流体进行打孔处理,将经过打孔处理的正极集流体双面涂覆预先制备的正极浆料,制成第一极片,然后将所述第一极片辊压,裁切分条制成正极片;
步骤S2,负极制片:
对负极集流体进行打孔处理,将经过打孔处理的负极集流体双面涂覆预先制备的负极浆料,制成第二极片,然后将所述第二极片辊压,裁切分条制成负极片;
步骤S3,装配成型。
2.根据权利要求1所述的磷酸铁锂锂离子电池制备方法,其特征在于,
所述正极集流体双面包括第一面和第二面,所述将经过打孔处理的正极集流体双面涂覆预先制备的正极浆料的步骤包括:
先在所述正极集流体的第二面贴覆PET膜,再将所述正极集流体的第一面涂覆预先制备的正极浆料,干燥后,撕下所述正极集流体的第二面的PET膜,将所述正极集流体的第二面涂覆预先制备的正极浆料;
所述负极集流体双面包括第一面和第二面,所述将经过打孔处理的负极集流体双面涂覆预先制备的负极浆料的步骤包括:
先在所述负极集流体的第二面贴覆PET膜,再将所述负极集流体的第一面涂覆预先制备的负极浆料,干燥后,撕下所述负极集流体的第二面的PET膜,将所述负极集流体的第二面涂覆预先制备的负极浆料。
3.根据权利要求2所述的磷酸铁锂锂离子电池制备方法,其特征在于,所述将所述正极集流体的第一面涂覆预先制备的正极浆料,干燥后,撕下所述正极集流体的第二面的PET膜,将所述正极集流体的第二面涂覆预先制备的正极浆料的步骤包括:
将所述正极集流体的第一面涂覆预先制备的正极浆料,在75℃-120℃的温度下干燥1-4h,干燥后,撕下所述正极集流体的第二面的PET膜,将所述正极集流体的第二面涂覆预先制备的正极浆料,在75℃-120℃的温度下干燥1-4h;
所述将所述负极集流体的第一面涂覆预先制备的负极浆料,干燥后,撕下所述负极集流体的第二面的PET膜,将所述负极集流体的第二面涂覆预先制备的负极浆料的步骤包括:
将所述负极集流体的第一面涂覆预先制备的负极浆料,在75℃-120℃的温度下干燥1-4h,干燥后,撕下所述负极集流体的第二面的PET膜,将所述负极集流体的第二面涂覆预先制备的负极浆料,在75℃-120℃的温度下干燥1-4h。
4.根据权利要求3所述的磷酸铁锂锂离子电池制备方法,其特征在于,所述正极集流体上的孔以及所述负极集流体上的孔的孔径均为0.1-1mm,孔间距均大于或等于0.5mm。
5.根据权利要求4所述的磷酸铁锂锂离子电池制备方法,其特征在于,所述正极集流体的制作材料为铝箔,所述负极集流体的制作材料为铜箔。
6.根据权利要求5所述的磷酸铁锂锂离子电池制备方法,其特征在于,所述铝箔的厚度为10~20um;所述铜箔的厚度为6~12um。
7.根据权利要求1所述的磷酸铁锂锂离子电池制备方法,其特征在于,所述步骤S3,装配成型的步骤包括:
将所述正极片和所述负极片采用卷绕或者叠片的方式进行装配得到电芯,其中,所述正极片和所述负极片之间设置有隔膜;
将所述电芯放入壳体内烘烤,进行电解液、封口、化成、分容得到磷酸铁锂锂离子电池。
8.根据权利要求1所述的磷酸铁锂锂离子电池制备方法,其特征在于,预先制备所述正极浆料的方法包括:
将90%-96%重量份的正极活性物质,1%-5%重量份的正极导电剂,1%-5%重量份的正极粘结剂溶于正极制片溶剂中混合制备得到所述正极浆料。
9.根据权利要求1所述的磷酸铁锂锂离子电池制备方法,其特征在于,预先制备所述负极浆料的方法包括:
将90%-98%重量份的负极活性物质,1%-5%重量份的负极导电剂,1%-5%重量份的负极粘结剂溶于负极制片溶剂中混合制备负极浆料。
10.一种磷酸铁锂锂离子电池,其特征在于,所述磷酸铁锂锂离子电池采用如权利要求1-9任意一项所述的制备方法制成。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110379997A (zh) * 2019-06-05 2019-10-25 江西力能新能源科技有限公司 一种用于锂离子电池正负极片的涂布工艺
CN113451586A (zh) * 2021-05-27 2021-09-28 天津国安盟固利新材料科技股份有限公司 一种二次电池的电极片、二次电池及其制备方法
CN114551787A (zh) * 2022-02-18 2022-05-27 星恒电源股份有限公司 一种锂电池正极片及其制备方法
CN115000631A (zh) * 2022-05-16 2022-09-02 万向一二三股份公司 一种长日历寿命的高功率锂电池及其制作方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1945878A (zh) * 2006-09-22 2007-04-11 任晓平 一种提高二次锂离子电池容量和倍率放电性能的方法、应用该方法的二次锂离子电池或电池组
CN101364644A (zh) * 2007-08-10 2009-02-11 深圳市比克电池有限公司 锂电池集流体、高容量圆柱形锂离子电池及制备方法
CN102303007A (zh) * 2011-09-02 2012-01-04 深圳市格瑞普电池有限公司 锂离子电池极片的涂布方法锂离子电池极片锂离子电池
CN104795542A (zh) * 2015-01-06 2015-07-22 宁波南车新能源科技有限公司 一种纳米级锂离子复合正极的等离子喷射制备方法
CN104916849A (zh) * 2015-07-04 2015-09-16 广东烛光新能源科技有限公司 一种柔性器件及其制备方法
CN105047943A (zh) * 2015-07-04 2015-11-11 广东烛光新能源科技有限公司 一种柔性器件及其制备方法
CN105355449A (zh) * 2015-11-27 2016-02-24 中国科学院电工研究所 一种电极的制备方法及装置
CN105870489A (zh) * 2016-06-07 2016-08-17 程建聪 单体大容量聚合物锂离子电池制造方法及其组装方法
CN106848323A (zh) * 2017-02-22 2017-06-13 深圳市沃特玛电池有限公司 箔材/碳复合多孔集流体、正负极片及锂电池的制备方法
CN107681115A (zh) * 2016-08-01 2018-02-09 北京好风光储能技术有限公司 一种锂浆料电池的负极片

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1945878A (zh) * 2006-09-22 2007-04-11 任晓平 一种提高二次锂离子电池容量和倍率放电性能的方法、应用该方法的二次锂离子电池或电池组
CN101364644A (zh) * 2007-08-10 2009-02-11 深圳市比克电池有限公司 锂电池集流体、高容量圆柱形锂离子电池及制备方法
CN102303007A (zh) * 2011-09-02 2012-01-04 深圳市格瑞普电池有限公司 锂离子电池极片的涂布方法锂离子电池极片锂离子电池
CN104795542A (zh) * 2015-01-06 2015-07-22 宁波南车新能源科技有限公司 一种纳米级锂离子复合正极的等离子喷射制备方法
CN104916849A (zh) * 2015-07-04 2015-09-16 广东烛光新能源科技有限公司 一种柔性器件及其制备方法
CN105047943A (zh) * 2015-07-04 2015-11-11 广东烛光新能源科技有限公司 一种柔性器件及其制备方法
CN105355449A (zh) * 2015-11-27 2016-02-24 中国科学院电工研究所 一种电极的制备方法及装置
CN105870489A (zh) * 2016-06-07 2016-08-17 程建聪 单体大容量聚合物锂离子电池制造方法及其组装方法
CN107681115A (zh) * 2016-08-01 2018-02-09 北京好风光储能技术有限公司 一种锂浆料电池的负极片
CN106848323A (zh) * 2017-02-22 2017-06-13 深圳市沃特玛电池有限公司 箔材/碳复合多孔集流体、正负极片及锂电池的制备方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110379997A (zh) * 2019-06-05 2019-10-25 江西力能新能源科技有限公司 一种用于锂离子电池正负极片的涂布工艺
CN110379997B (zh) * 2019-06-05 2022-03-15 江西力能新能源科技有限公司 一种用于锂离子电池正负极片的涂布工艺
CN113451586A (zh) * 2021-05-27 2021-09-28 天津国安盟固利新材料科技股份有限公司 一种二次电池的电极片、二次电池及其制备方法
CN114551787A (zh) * 2022-02-18 2022-05-27 星恒电源股份有限公司 一种锂电池正极片及其制备方法
CN114551787B (zh) * 2022-02-18 2024-04-26 星恒电源股份有限公司 一种锂电池正极片及其制备方法
CN115000631A (zh) * 2022-05-16 2022-09-02 万向一二三股份公司 一种长日历寿命的高功率锂电池及其制作方法

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