CN112186259A - 一种动力锂离子电池的制备方法 - Google Patents

一种动力锂离子电池的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112186259A
CN112186259A CN202011043152.1A CN202011043152A CN112186259A CN 112186259 A CN112186259 A CN 112186259A CN 202011043152 A CN202011043152 A CN 202011043152A CN 112186259 A CN112186259 A CN 112186259A
Authority
CN
China
Prior art keywords
charging
voltage
battery
current
screen
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.)
Withdrawn
Application number
CN202011043152.1A
Other languages
English (en)
Inventor
李壮
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.)
Suzhou Kuka Environmental Protection Technology Co ltd
Original Assignee
Suzhou Kuka Environmental Protection Technology 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 Suzhou Kuka Environmental Protection Technology Co ltd filed Critical Suzhou Kuka Environmental Protection Technology Co ltd
Priority to CN202011043152.1A priority Critical patent/CN112186259A/zh
Publication of CN112186259A publication Critical patent/CN112186259A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current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
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058—Construction or manufacture
    • 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
    • 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
    • H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
    • H01M10/0566—Liquid materials
    • H01M10/0567—Liquid materials characterised by the additives
    • 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
    • H01M4/1397—Processes of manufacture of electrodes based on inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy
    • 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
    • H01M4/362—Composites
    • H01M4/364—Composites as mixtures
    • 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
    • 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
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
    • H01M4/5825—Oxygenated metallic salts or polyanionic structures, e.g. borates, phosphates, silicates, olivines
    • 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
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H01M4/624—Electric conductive fillers
    • H01M4/625—Carbon or graphite
    • 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
    • H01M2004/021—Physical characteristics, e.g. porosity, surface area
    • 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
    • H01M2004/026—Electrodes composed of, or comprising, active material characterised by the polarity
    • H01M2004/028—Positive electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00—Electrolytes
    • H01M2300/0088—Composites
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

本发明提供了一种动力锂离子电池的制备方法，所述动力锂离子电池的正极活性物质包括镍钴锰酸锂材料和碳包覆磷酸铁锂材料，所述制备方法包括，制备所述锂离子电池的正极；包括将镍钴锰酸锂和碳包覆磷酸铁锂材料按照第一预定的质量比混合，制备得到第一浆料，按照第二预定的质量比混合，制备得到第二浆料；按照第三预定的质量比混合，制备得到第三浆料；将所述第一，第二，第三浆料按照顺序涂覆在集流体上干燥，得到所述正极；将所述正极，负极和隔膜组装成电芯，浸入第一电解液中进行预化成，然后取出装入壳体，注入第二电解液，进行化成得到所述动力锂离子电池；本发明的方法制备得到的动力锂离子电池，具有良好的动力性能和高倍率循环性能。

Description

一种动力锂离子电池的制备方法
技术领域
本发明涉及一种动力锂离子电池的制备方法。
背景技术
动力锂离子电池作为电动工具主要的供电能源，需要具有良好的动力性能和循环性能，从而为电动工具提供极大的动力性能以及使用寿命，而动力锂离子电池的制备方法影响电池的倍率性能和循环寿命的。本发明提供了一种动力锂离子电池的制备方法，通过对材料组成的筛选，粒径的搭配，以及在第一电解液中进行预化成，以及注入第二电解液，进行化成得到所述动力锂离子电池；本发明的方法制备得到的动力锂离子电池，具有良好的动力性能和高倍率循环性能。
发明内容
本发明提供了一种动力锂离子电池的制备方法，所述动力锂离子电池的正极活性物质包括镍钴锰酸锂材料和碳包覆磷酸铁锂材料，所述制备方法包括，制备所述锂离子电池的正极；包括将镍钴锰酸锂和碳包覆磷酸铁锂材料按照第一预定的质量比混合，制备得到第一浆料，将将镍钴锰酸锂和碳包覆磷酸铁锂材料按照第二预定的质量比混合，制备得到第二浆料；将碳包覆磷酸铁锂和金属氧化物按照第三预定的质量比混合，制备得到第三浆料；然后将所述第一，第二，第三浆料按照顺序涂覆在集流体上干燥，得到所述正极；将所述正极，负极和隔膜组装成电芯，浸入第一电解液中进行预化成，然后取出装入壳体，注入第二电解液，进行化成得到所述动力锂离子电池；本发明的方法制备得到的动力锂离子电池，具有良好的动力性能和高倍率循环性能。具体的方案如下：
一种动力锂离子电池的制备方法，所述动力锂离子电池的正极活性物质包括镍钴锰酸锂材料和碳包覆磷酸铁锂材料，所述制备方法包括：
1)提供镍钴锰酸锂材料，将所述材料过第一筛网，所述筛网的孔径为1.8-2.0微米，收集筛网上的材料作为第一材料，收集筛网下的材料为第二材料；
2)提供碳包覆磷酸铁锂，将所述材料过第二筛网，所述筛网的孔径为1.0-1.2微米，收集筛网上的材料作为第三材料，收集筛网下的材料为第四材料；
3)将第一材料和第四材料按照第一预定质量比混合，制备得到第一浆料；
4)将第二材料和第三材料按照第二预定质量比混合，制备得到第二浆料；
5)将第三材料和金属氧化物按照第三预定质量比混合，制备得到第三浆料；
6)将所述第一，第二，第三浆料按照顺序涂覆在集流体上干燥，得到所述正极；
7)将所述正极，负极和隔膜组装成电芯；
8)将电芯浸入第一电解液中，所述第一电解液包括碳酸亚乙烯酯；
9)恒流充电至第一预定电压，然后在第一预定电压和第二预定电压之间进行充放电循环若干次；
10)恒流放电至放电截止电压；
11)从第一电解液中取出电芯装入壳体，注入第二电解液，所述第二电解液包括二甲亚砜和亚硫酸丙烯酯；
12)恒流充电至第三预定电压，以第三预定电压恒压充电，直至充电电流低于截止电流；
13)恒流充电至第四预定电压，以第四预定电压恒压充电，直至充电电流低于截止电流；
14)恒流充电至充电截止电压，以充电截止电压恒压充电，直至充电电流低于截止电流；
15)抽真空排气封口，得到所述动力锂离子电池。
进一步的，所述镍钴锰酸锂材料为LiNi0.35Co0.15Mn0.5O2，D50为1.8-2.0微米，D90为3.4-3.6微米，D10为1.0-1.2微米。
进一步的，所述碳包覆磷酸铁锂为LiFe0.99Nb0.01PO4/C，碳含量为材料总质量的3.5％，D50为1.0-1.2微米，D90为1.6-1.8微米，D10为0.4-0.6微米。
进一步的，所述第一预定质量比为66:34-62:38，所述第二预定质量比为28:72-26:74，所述第三预定质量比为82:18-84:16。
进一步的，所述第一电解液中含有6-8体积％的碳酸亚乙烯酯；所述第二电解液中含有1.4-1.6体积％的二甲亚砜和2.2-2.4体积％的亚硫酸丙烯酯。
进一步的，所述第一预定电压为3.72-3.76V，所述第二预定电压为3.80-3.84V；所述第三预定电压为3.52-3.58V；所述第四预定电压为3.68-3.72V。
进一步的，所述金属氧化物为纳米三氧化二铝。
本发明具有如下有益效果：
1)、针对不同的材料，设置其在活性层中的位置，材料粒径越大，则比表面积越低，能获得较高的能量密度同时导电性能也会相应变低，较大粒径的三元材料具有较高的能量密度，而小粒径的磷酸铁锂具有较好的导电性能，将较大粒径的三元材料和较小粒径的磷酸铁锂混合制成底层，能获得高能量密度底层，同时也能够兼顾底层的导电性能，将较小粒径的三元材料和较大粒径的磷酸铁锂混合制成中层，能够使底层和中层的导电率接近，同时也使得两层之间的体积变化接近，降低底层和中层之间的体积形变应力差，并且顶层采用磷酸铁锂和金属氧化物制成，能够获得较高的稳定性和较高的安全性能。
2)、由于二甲亚砜在电极表面直接成膜的性能较差，因此在组装电池在第一电解液中进行预化成，在预定的电压区间内，碳酸亚乙烯酯初步形成SEI膜，避免二甲亚砜直接在电极表面成膜，能够提高二甲亚砜的成膜性能。
3)、特定含量的二甲亚砜和亚硫酸丙烯酯配合使用，能够提高成膜性能，提高电池的倍率性能。
4)、针对特定的添加剂，在特定电压下恒压化成，能够提高SEI膜的稳定性，提高循环性能。
具体实施方式
本发明下面将通过具体的实施例进行更详细的描述，但本发明的保护范围并不受限于这些实施例。本发明中负极为质量比3:1的天然石墨和人造石墨制备得到的负极；电解液的有机溶剂均为体积比1:1:1的EC，DEC和DMC的混合有机溶剂，电解质盐均为1mol/L的LiPF6。
实施例1
1)提供镍钴锰酸锂材料，所述镍钴锰酸锂材料为LiNi0.35Co0.15Mn0.5O2，D50为1.8微米，D90为3.4微米，D10为1.0微米，将所述材料过第一筛网，所述筛网的孔径为1.8微米，收集筛网上的材料作为第一材料，收集筛网下的材料为第二材料；
2)提供碳包覆磷酸铁锂，所述碳包覆磷酸铁锂为LiFe0.99Nb0.01PO4/C，碳含量为材料总质量的3.5％，D50为1.0微米，D90为1.6微米，D10为0.4微米，将所述材料过第二筛网，所述筛网的孔径为1.0微米，收集筛网上的材料作为第三材料，收集筛网下的材料为第四材料；
3)将第一材料和第四材料按照第一预定质量比混合，所述第一预定质量比为66:34，制备得到第一浆料；
4)将第二材料和第三材料按照第二预定质量比混合，所述第二预定质量比为28:72，制备得到第二浆料；
5)将第三材料和纳米三氧化二铝按照第三预定质量比混合，所述第三预定质量比为82:18，制备得到第三浆料；
6)将所述第一，第二，第三浆料按照顺序涂覆在集流体上干燥，得到所述正极，所述第一，第二，第三浆料涂覆的厚度分别为20微米，40微米，20微米；
7)将所述正极，负极和隔膜组装成电芯；
8)将电芯浸入第一电解液中，所述第一电解液中含有6体积％的碳酸亚乙烯酯；
9)恒流充电至第一预定电压，所述第一预定电压为3.72V，然后在第一预定电压和第二预定电压之间进行充放电循环3次，所述第二预定电压为3.80V；
10)恒流放电至放电截止电压2.7V；
11)从第一电解液中取出电芯装入壳体，注入第二电解液，所述第二电解液中含有1.4体积％的二甲亚砜和2.2体积％的亚硫酸丙烯酯；
12)恒流充电至第三预定电压，所述第三预定电压为3.52V，以第三预定电压恒压充电，直至充电电流低于截止电流0.01C；
13)恒流充电至第四预定电压，所述第四预定电压为3.68V，以第四预定电压恒压充电，直至充电电流低于截止电流0.01C；
14)恒流充电至充电截止电压4.2V，以充电截止电压恒压充电，直至充电电流低于截止电流0.01C；
15)抽真空排气封口，得到所述动力锂离子电池。
实施例2
1)提供镍钴锰酸锂材料，所述镍钴锰酸锂材料为LiNi0.35Co0.15Mn0.5O2，D50为2.0微米，D90为3.6微米，D10为1.2微米，将所述材料过第一筛网，所述筛网的孔径为2.0微米，收集筛网上的材料作为第一材料，收集筛网下的材料为第二材料；
2)提供碳包覆磷酸铁锂，所述碳包覆磷酸铁锂为LiFe0.99Nb0.01PO4/C，碳含量为材料总质量的3.5％，D50为1.2微米，D90为1.8微米，D10为0.6微米，将所述材料过第二筛网，所述筛网的孔径为1.2微米，收集筛网上的材料作为第三材料，收集筛网下的材料为第四材料；
3)将第一材料和第四材料按照第一预定质量比混合，所述第一预定质量比为62:38，制备得到第一浆料；
4)将第二材料和第三材料按照第二预定质量比混合，所述第二预定质量比为26:74，制备得到第二浆料；
5)将第三材料和纳米三氧化二铝按照第三预定质量比混合，所述第三预定质量比为84:16，制备得到第三浆料；
6)将所述第一，第二，第三浆料按照顺序涂覆在集流体上干燥，得到所述正极，所述第一，第二，第三浆料涂覆的厚度分别为20微米，40微米，20微米；
7)将所述正极，负极和隔膜组装成电芯；
8)将电芯浸入第一电解液中，所述第一电解液中含有8体积％的碳酸亚乙烯酯；
9)恒流充电至第一预定电压，所述第一预定电压为3.76V，然后在第一预定电压和第二预定电压之间进行充放电循环3次，所述第二预定电压为3.84V；
10)恒流放电至放电截止电压2.7V；
11)从第一电解液中取出电芯装入壳体，注入第二电解液，所述第二电解液中含有1.6体积％的二甲亚砜和2.4体积％的亚硫酸丙烯酯；
12)恒流充电至第三预定电压，所述第三预定电压为3.58V，以第三预定电压恒压充电，直至充电电流低于截止电流0.01C；
13)恒流充电至第四预定电压，所述第四预定电压为3.72V，以第四预定电压恒压充电，直至充电电流低于截止电流0.01C；
14)恒流充电至充电截止电压4.2V，以充电截止电压恒压充电，直至充电电流低于截止电流0.01C；
15)抽真空排气封口，得到所述动力锂离子电池。
实施例3
1)提供镍钴锰酸锂材料，所述镍钴锰酸锂材料为LiNi0.35Co0.15Mn0.5O2，D50为1.9微米，D90为3.5微米，D10为1.1微米，将所述材料过第一筛网，所述筛网的孔径为1.9微米，收集筛网上的材料作为第一材料，收集筛网下的材料为第二材料；
2)提供碳包覆磷酸铁锂，所述碳包覆磷酸铁锂为LiFe0.99Nb0.01PO4/C，碳含量为材料总质量的3.5％，D50为1.1微米，D90为1.7微米，D10为0.5微米，将所述材料过第二筛网，所述筛网的孔径为1.1微米，收集筛网上的材料作为第三材料，收集筛网下的材料为第四材料；
3)将第一材料和第四材料按照第一预定质量比混合，所述第一预定质量比为65:35，制备得到第一浆料；
4)将第二材料和第三材料按照第二预定质量比混合，所述第二预定质量比为27:73，制备得到第二浆料；
5)将第三材料和纳米三氧化二铝按照第三预定质量比混合，所述第三预定质量比为83:17，制备得到第三浆料；
6)将所述第一，第二，第三浆料按照顺序涂覆在集流体上干燥，得到所述正极，所述第一，第二，第三浆料涂覆的厚度分别为20微米，40微米，20微米；
7)将所述正极，负极和隔膜组装成电芯；
8)将电芯浸入第一电解液中，所述第一电解液中含有7体积％的碳酸亚乙烯酯；
9)恒流充电至第一预定电压，所述第一预定电压为3.74V，然后在第一预定电压和第二预定电压之间进行充放电循环3次，所述第二预定电压为3.82V；
10)恒流放电至放电截止电压2.7V；
11)从第一电解液中取出电芯装入壳体，注入第二电解液，所述第二电解液中含有1.5体积％的二甲亚砜和2.3体积％的亚硫酸丙烯酯；
12)恒流充电至第三预定电压，所述第三预定电压为3.55V，以第三预定电压恒压充电，直至充电电流低于截止电流0.01C；
13)恒流充电至第四预定电压，所述第四预定电压为3.7V，以第四预定电压恒压充电，直至充电电流低于截止电流；
14)恒流充电至充电截止电压4.2V，以充电截止电压恒压充电，直至充电电流低于截止电流0.01C；
15)抽真空排气封口，得到所述动力锂离子电池。
对比例1
1)提供镍钴锰酸锂材料，所述镍钴锰酸锂材料为LiNi0.35Co0.15Mn0.5O2，D50为1.9微米，D90为3.5微米，D10为1.1微米，将所述材料过第一筛网，所述筛网的孔径为1.5微米，收集筛网上的材料作为第一材料，收集筛网下的材料为第二材料；
2)提供碳包覆磷酸铁锂，所述碳包覆磷酸铁锂为LiFe0.99Nb0.01PO4/C，碳含量为材料总质量的3.5％，D50为1.1微米，D90为1.7微米，D10为0.5微米，将所述材料过第二筛网，所述筛网的孔径为0.8微米，收集筛网上的材料作为第三材料，收集筛网下的材料为第四材料；
3)将第一材料和第四材料按照第一预定质量比混合，所述第一预定质量比为65:35，制备得到第一浆料；
4)将第二材料和第三材料按照第二预定质量比混合，所述第二预定质量比为27:73，制备得到第二浆料；
5)将第三材料和纳米三氧化二铝按照第三预定质量比混合，所述第三预定质量比为83:17，制备得到第三浆料；
6)将所述第一，第二，第三浆料按照顺序涂覆在集流体上干燥，得到所述正极，所述第一，第二，第三浆料涂覆的厚度分别为20微米，40微米，20微米；
7)将所述正极，负极和隔膜组装成电芯；
8)将电芯浸入第一电解液中，所述第一电解液中含有7体积％的碳酸亚乙烯酯；
9)恒流充电至第一预定电压，所述第一预定电压为3.74V，然后在第一预定电压和第二预定电压之间进行充放电循环3次，所述第二预定电压为3.82V；
10)恒流放电至放电截止电压2.7V；
11)从第一电解液中取出电芯装入壳体，注入第二电解液，所述第二电解液中含有1.5体积％的二甲亚砜和2.3体积％的亚硫酸丙烯酯；
12)恒流充电至第三预定电压，所述第三预定电压为3.55V，以第三预定电压恒压充电，直至充电电流低于截止电流0.01C；
13)恒流充电至第四预定电压，所述第四预定电压为3.7V，以第四预定电压恒压充电，直至充电电流低于截止电流；
14)恒流充电至充电截止电压4.2V，以充电截止电压恒压充电，直至充电电流低于截止电流0.01C；
15)抽真空排气封口，得到所述动力锂离子电池。
对比例2
1)提供镍钴锰酸锂材料，所述镍钴锰酸锂材料为LiNi0.35Co0.15Mn0.5O2，D50为2.4微米，D90为4.2微米，D10为1.5微米，将所述材料过第一筛网，所述筛网的孔径为1.9微米，收集筛网上的材料作为第一材料，收集筛网下的材料为第二材料；
2)提供碳包覆磷酸铁锂，所述碳包覆磷酸铁锂为LiFe0.99Nb0.01PO4/C，碳含量为材料总质量的3.5％，D50为1.5微米，D90为2.3微米，D10为0.8微米，将所述材料过第二筛网，所述筛网的孔径为1.1微米，收集筛网上的材料作为第三材料，收集筛网下的材料为第四材料；
3)将第一材料和第四材料按照第一预定质量比混合，所述第一预定质量比为65:35，制备得到第一浆料；
4)将第二材料和第三材料按照第二预定质量比混合，所述第二预定质量比为27:73，制备得到第二浆料；
5)将第三材料和纳米三氧化二铝按照第三预定质量比混合，所述第三预定质量比为83:17，制备得到第三浆料；
6)将所述第一，第二，第三浆料按照顺序涂覆在集流体上干燥，得到所述正极，所述第一，第二，第三浆料涂覆的厚度分别为20微米，40微米，20微米；
7)将所述正极，负极和隔膜组装成电芯；
8)将电芯浸入第一电解液中，所述第一电解液中含有7体积％的碳酸亚乙烯酯；
9)恒流充电至第一预定电压，所述第一预定电压为3.74V，然后在第一预定电压和第二预定电压之间进行充放电循环3次，所述第二预定电压为3.82V；
10)恒流放电至放电截止电压2.7V；
11)从第一电解液中取出电芯装入壳体，注入第二电解液，所述第二电解液中含有1.5体积％的二甲亚砜和2.3体积％的亚硫酸丙烯酯；
12)恒流充电至第三预定电压，所述第三预定电压为3.55V，以第三预定电压恒压充电，直至充电电流低于截止电流0.01C；
13)恒流充电至第四预定电压，所述第四预定电压为3.7V，以第四预定电压恒压充电，直至充电电流低于截止电流；
14)恒流充电至充电截止电压4.2V，以充电截止电压恒压充电，直至充电电流低于截止电流0.01C；
15)抽真空排气封口，得到所述动力锂离子电池。
对比例3
1)提供镍钴锰酸锂材料，所述镍钴锰酸锂材料为LiNi0.35Co0.15Mn0.5O2，D50为1.9微米，D90为3.5微米，D10为1.1微米，将所述材料过第一筛网，所述筛网的孔径为1.9微米，收集筛网上的材料作为第一材料，收集筛网下的材料为第二材料；
2)提供碳包覆磷酸铁锂，所述碳包覆磷酸铁锂为LiFe0.99Nb0.01PO4/C，碳含量为材料总质量的3.5％，D50为1.1微米，D90为1.7微米，D10为0.5微米，将所述材料过第二筛网，所述筛网的孔径为1.1微米，收集筛网上的材料作为第三材料，收集筛网下的材料为第四材料；
3)将第一材料和第四材料按照第一预定质量比混合，所述第一预定质量比为1:1，制备得到第一浆料；
4)将第二材料和第三材料按照第二预定质量比混合，所述第二预定质量比为1:1，制备得到第二浆料；
5)将第三材料和纳米三氧化二铝按照第三预定质量比混合，所述第三预定质量比为83:17，制备得到第三浆料；
6)将所述第一，第二，第三浆料按照顺序涂覆在集流体上干燥，得到所述正极，所述第一，第二，第三浆料涂覆的厚度分别为20微米，40微米，20微米；
7)将所述正极，负极和隔膜组装成电芯；
8)将电芯浸入第一电解液中，所述第一电解液中含有7体积％的碳酸亚乙烯酯；
9)恒流充电至第一预定电压，所述第一预定电压为3.74V，然后在第一预定电压和第二预定电压之间进行充放电循环3次，所述第二预定电压为3.82V；
10)恒流放电至放电截止电压2.7V；
11)从第一电解液中取出电芯装入壳体，注入第二电解液，所述第二电解液中含有1.5体积％的二甲亚砜和2.3体积％的亚硫酸丙烯酯；
12)恒流充电至第三预定电压，所述第三预定电压为3.55V，以第三预定电压恒压充电，直至充电电流低于截止电流0.01C；
13)恒流充电至第四预定电压，所述第四预定电压为3.7V，以第四预定电压恒压充电，直至充电电流低于截止电流；
14)恒流充电至充电截止电压4.2V，以充电截止电压恒压充电，直至充电电流低于截止电流0.01C；
15)抽真空排气封口，得到所述动力锂离子电池。
对比例4
1)提供镍钴锰酸锂材料，所述镍钴锰酸锂材料为LiNi0.35Co0.15Mn0.5O2，D50为1.9微米，D90为3.5微米，D10为1.1微米，将所述材料过第一筛网，所述筛网的孔径为1.9微米，收集筛网上的材料作为第一材料，收集筛网下的材料为第二材料；
2)提供碳包覆磷酸铁锂，所述碳包覆磷酸铁锂为LiFe0.99Nb0.01PO4/C，碳含量为材料总质量的3.5％，D50为1.1微米，D90为1.7微米，D10为0.5微米，将所述材料过第二筛网，所述筛网的孔径为1.1微米，收集筛网上的材料作为第三材料，收集筛网下的材料为第四材料；
3)将第一材料和第四材料按照第一预定质量比混合，所述第一预定质量比为65:35，制备得到第一浆料；
4)将第二材料和第三材料按照第二预定质量比混合，所述第二预定质量比为27:73，制备得到第二浆料；
5)将第三材料和纳米三氧化二铝按照第三预定质量比混合，所述第三预定质量比为83:17，制备得到第三浆料；
6)将所述第一，第二，第三浆料按照顺序涂覆在集流体上干燥，得到所述正极，所述第一，第二，第三浆料涂覆的厚度分别为20微米，40微米，20微米；
7)将所述正极，负极和隔膜组装成电芯；
8)电芯装入壳体，注入第二电解液，所述第二电解液中含有1.5体积％的二甲亚砜和2.3体积％的亚硫酸丙烯酯；
9)恒流充电至第三预定电压，所述第三预定电压为3.55V，以第三预定电压恒压充电，直至充电电流低于截止电流0.01C；
10)恒流充电至第四预定电压，所述第四预定电压为3.7V，以第四预定电压恒压充电，直至充电电流低于截止电流；
11)恒流充电至充电截止电压4.2V，以充电截止电压恒压充电，直至充电电流低于截止电流0.01C；
12)抽真空排气封口，得到所述动力锂离子电池。
对比例5
1)提供镍钴锰酸锂材料，所述镍钴锰酸锂材料为LiNi0.35Co0.15Mn0.5O2，D50为1.9微米，D90为3.5微米，D10为1.1微米，将所述材料过第一筛网，所述筛网的孔径为1.9微米，收集筛网上的材料作为第一材料，收集筛网下的材料为第二材料；
2)提供碳包覆磷酸铁锂，所述碳包覆磷酸铁锂为LiFe0.99Nb0.01PO4/C，碳含量为材料总质量的3.5％，D50为1.1微米，D90为1.7微米，D10为0.5微米，将所述材料过第二筛网，所述筛网的孔径为1.1微米，收集筛网上的材料作为第三材料，收集筛网下的材料为第四材料；
3)将第一材料和第四材料按照第一预定质量比混合，所述第一预定质量比为65:35，制备得到第一浆料；
4)将第二材料和第三材料按照第二预定质量比混合，所述第二预定质量比为27:73，制备得到第二浆料；
5)将第三材料和纳米三氧化二铝按照第三预定质量比混合，所述第三预定质量比为83:17，制备得到第三浆料；
6)将所述第一，第二，第三浆料按照顺序涂覆在集流体上干燥，得到所述正极，所述第一，第二，第三浆料涂覆的厚度分别为20微米，40微米，20微米；
7)将所述正极，负极和隔膜组装成电芯；
8)将电芯浸入第一电解液中，所述第一电解液中含有7体积％的碳酸亚乙烯酯；
9)恒流充电至第一预定电压，所述第一预定电压为3.74V，然后在第一预定电压和第二预定电压之间进行充放电循环3次，所述第二预定电压为3.82V；
10)恒流放电至放电截止电压2.7V；
11)从第一电解液中取出电芯装入壳体，注入第二电解液，所述第二电解液中含有1.5体积％的二甲亚砜；
12)恒流充电至第三预定电压，所述第三预定电压为3.55V，以第三预定电压恒压充电，直至充电电流低于截止电流0.01C；
13)恒流充电至第四预定电压，所述第四预定电压为3.7V，以第四预定电压恒压充电，直至充电电流低于截止电流；
14)恒流充电至充电截止电压4.2V，以充电截止电压恒压充电，直至充电电流低于截止电流0.01C；
15)抽真空排气封口，得到所述动力锂离子电池。
测试及结果
测试实施例1-3和对比例1-5的电池，在0.5C和2C的电流倍率下循环500次，测量电池的循环保持率，由实施例和对比例可见，材料的粒径搭配，预化成以及亚硫酸丙烯酯的加入，对于电池的循环性能和高倍率下的循环性能均有极大的影响。
表1
0.5C(％) 2C(％)
实施例1 97.5 94.3
实施例2 97.2 94.6
实施例3 97.7 94.8
对比例1 94.2 91.4
对比例2 93.9 90.5
对比例3 92.5 89.4
对比例4 91.1 86.5
对比例5 92.6 87.0
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但是应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种动力锂离子电池的制备方法，所述动力锂离子电池的正极活性物质包括镍钴锰酸锂材料和碳包覆磷酸铁锂材料，所述制备方法包括：
1)提供镍钴锰酸锂材料，将所述材料过第一筛网，所述筛网的孔径为1.8-2.0微米，收集筛网上的材料作为第一材料，收集筛网下的材料为第二材料；
2)提供碳包覆磷酸铁锂，将所述材料过第二筛网，所述筛网的孔径为1.0-1.2微米，收集筛网上的材料作为第三材料，收集筛网下的材料为第四材料；
3)将第一材料和第四材料按照第一预定质量比混合，制备得到第一浆料；
4)将第二材料和第三材料按照第二预定质量比混合，制备得到第二浆料；
5)将第三材料和金属氧化物按照第三预定质量比混合，制备得到第三浆料；
6)将所述第一，第二，第三浆料按照顺序涂覆在集流体上干燥，得到所述正极；
7)将所述正极，负极和隔膜组装成电芯；
8)将电芯浸入第一电解液中，所述第一电解液包括碳酸亚乙烯酯；
9)恒流充电至第一预定电压，然后在第一预定电压和第二预定电压之间进行充放电循环若干次；
10)恒流放电至放电截止电压；
11)从第一电解液中取出电芯装入壳体，注入第二电解液，所述第二电解液包括二甲亚砜和亚硫酸丙烯酯；
12)恒流充电至第三预定电压，以第三预定电压恒压充电，直至充电电流低于截止电流；
13)恒流充电至第四预定电压，以第四预定电压恒压充电，直至充电电流低于截止电流；
14)恒流充电至充电截止电压，以充电截止电压恒压充电，直至充电电流低于截止电流；
15)抽真空排气封口，得到所述动力锂离子电池。
2.如上述权利要求所述的方法，所述镍钴锰酸锂材料为LiNi0.35Co0.15Mn0.5O2，D50为1.8-2.0微米，D90为3.4-3.6微米，D10为1.0-1.2微米。
3.如上述权利要求所述的方法，所述碳包覆磷酸铁锂为LiFe0.99Nb0.01PO4/C，碳含量为材料总质量的3.5％，D50为1.0-1.2微米，D90为1.6-1.8微米，D10为0.4-0.6微米。
4.如上述权利要求所述的方法，所述第一预定质量比为66:34-62:38，所述第二预定质量比为28:72-26:74，所述第三预定质量比为82:18-84:16。
5.如上述权利要求所述的方法，所述第一电解液中含有6-8体积％的碳酸亚乙烯酯；所述第二电解液中含有1.4-1.6体积％的二甲亚砜和2.2-2.4体积％的亚硫酸丙烯酯。
6.如上述权利要求所述的方法，所述第一预定电压为3.72-3.76V，所述第二预定电压为3.80-3.84V；所述第三预定电压为3.52-3.58V；所述第四预定电压为3.68-3.72V。
7.如上述权利要求所述的方法，所述金属氧化物为纳米三氧化二铝。
CN202011043152.1A 2020-09-28 2020-09-28 一种动力锂离子电池的制备方法 Withdrawn CN112186259A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011043152.1A CN112186259A (zh) 2020-09-28 2020-09-28 一种动力锂离子电池的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011043152.1A CN112186259A (zh) 2020-09-28 2020-09-28 一种动力锂离子电池的制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112186259A true CN112186259A (zh) 2021-01-05

Family

ID=73945611

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011043152.1A Withdrawn CN112186259A (zh) 2020-09-28 2020-09-28 一种动力锂离子电池的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112186259A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112864467A (zh) * 2021-01-28 2021-05-28 苏州酷卡环保科技有限公司 一种制备锂离子电池的方法
CN115172698A (zh) * 2022-07-18 2022-10-11 江苏正力新能电池技术有限公司 一种正极材料、正极片和二次电池

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1964123A (zh) * 2005-11-10 2007-05-16 比亚迪股份有限公司 一种锂电池非水电解液
CN101640285A (zh) * 2008-07-28 2010-02-03 上海比亚迪有限公司 一种锂离子二次电池的化成方法
JP2014137843A (ja) * 2013-01-15 2014-07-28 Sanyo Chem Ind Ltd 電極保護膜形成剤
US20140356734A1 (en) * 2013-05-31 2014-12-04 Ningde Amperex Technology Limited Electrolyte for lithium ion secondary battery and lithium ion secondary battery comprising the same
CN108807925A (zh) * 2018-06-21 2018-11-13 梁汝腾 一种磷酸铁锂电池正极材料及其制备方法
CN109256592A (zh) * 2018-09-06 2019-01-22 盛蕾 一种锂离子电池的化成工艺
CN109346669A (zh) * 2018-09-14 2019-02-15 深圳市卓能新能源股份有限公司 电池正极片及其制造方法和锂离子电池及其制造方法
US10355310B2 (en) * 2015-05-28 2019-07-16 Shenzhen Capchem Technology Co., Ltd. Electrolyte compositions for electrochemical devices
CN110676428A (zh) * 2019-10-17 2020-01-10 朱虎 一种锂离子电池用混合正极的制备方法
CN111313098A (zh) * 2020-04-13 2020-06-19 陆信甫 一种锂离子电池的制备方法
CN111370792A (zh) * 2020-03-19 2020-07-03 朱虎 一种锂离子电池的化成方法

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1964123A (zh) * 2005-11-10 2007-05-16 比亚迪股份有限公司 一种锂电池非水电解液
CN101640285A (zh) * 2008-07-28 2010-02-03 上海比亚迪有限公司 一种锂离子二次电池的化成方法
JP2014137843A (ja) * 2013-01-15 2014-07-28 Sanyo Chem Ind Ltd 電極保護膜形成剤
US20140356734A1 (en) * 2013-05-31 2014-12-04 Ningde Amperex Technology Limited Electrolyte for lithium ion secondary battery and lithium ion secondary battery comprising the same
US10355310B2 (en) * 2015-05-28 2019-07-16 Shenzhen Capchem Technology Co., Ltd. Electrolyte compositions for electrochemical devices
CN108807925A (zh) * 2018-06-21 2018-11-13 梁汝腾 一种磷酸铁锂电池正极材料及其制备方法
CN109256592A (zh) * 2018-09-06 2019-01-22 盛蕾 一种锂离子电池的化成工艺
CN109346669A (zh) * 2018-09-14 2019-02-15 深圳市卓能新能源股份有限公司 电池正极片及其制造方法和锂离子电池及其制造方法
CN110676428A (zh) * 2019-10-17 2020-01-10 朱虎 一种锂离子电池用混合正极的制备方法
CN111370792A (zh) * 2020-03-19 2020-07-03 朱虎 一种锂离子电池的化成方法
CN111313098A (zh) * 2020-04-13 2020-06-19 陆信甫 一种锂离子电池的制备方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112864467A (zh) * 2021-01-28 2021-05-28 苏州酷卡环保科技有限公司 一种制备锂离子电池的方法
CN115172698A (zh) * 2022-07-18 2022-10-11 江苏正力新能电池技术有限公司 一种正极材料、正极片和二次电池

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105118972B (zh) 金属氢氧化物包覆碳硫的锂硫电池正极材料及其制备方法和应用
CN105845928B (zh) 一种锂离子动力电池及其制备方法
CN110676428B (zh) 一种锂离子电池用混合正极的制备方法
CN105161693B (zh) 一种高循环锂电多元正极材料ncm及其制备方法
CN110168785A (zh) 镍基活性物质前驱体及其制备方法、镍基活性物质以及锂二次电池
CN107492643A (zh) 一种磷酸钛锂包覆LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2正极材料及其制备方法
CN105633365A (zh) 一种复合锂离子电池正极材料及其制备方法
US20220077456A1 (en) Core-shell nickel ferrite and preparation method thereof, nickel ferrite@c material and preparation method and application thereof
CN111193018A (zh) 锂电池正极活性材料及其制备方法和应用
CN115566170A (zh) 一种高能量密度快充锂离子电池负极材料的制备方法
CN113937255A (zh) 一种锂离子电池复合正极材料及其制备方法和应用
CN104852040A (zh) 一种高倍率锂离子电池的镍锰酸锂正极材料的制备方法
CN114695894A (zh) 一种高容量硬碳快充负极材料及其制备方法和应用
CN112186259A (zh) 一种动力锂离子电池的制备方法
CN104900881A (zh) 一种掺铅改性的锂离子电池复合正极材料及其制备方法
CN107785559B (zh) 一种石墨烯-钛酸锂复合材料及其制备方法、补锂石墨烯-钛酸锂薄膜、锂电池
CN116706050B (zh) 中低镍单晶三元正极材料及其制备方法和电池
CN109546109A (zh) 一种高温稳定型锂电池正极
CN109273670A (zh) 一种具有高比表面介孔保护膜的金属锂负极及其制备方法
CN109994712B (zh) 一种表面改性的高镍三元正极材料及其改性方法、锂离子电池
CN110970609A (zh) 一种电动工具用锂离子电池的正极的制备方法
CN106169570A (zh) 一种金属元素掺杂锂离子电池用磷酸钒锂正极材料的制备方法
CN109346726A (zh) 一种高温型锰系锂电池正极
ZHONG et al. Synthesis and electrochemical performances of LiNi0. 6Co0. 2Mn0. 2O2 cathode materials
CN111446438B (zh) 一种锂电池正极材料及其制备方法

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
WW01 Invention patent application withdrawn after publication
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20210105