CN113422044A - 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 PDFInfo
- Publication number
- CN113422044A CN113422044A CN202110700090.5A CN202110700090A CN113422044A CN 113422044 A CN113422044 A CN 113422044A CN 202110700090 A CN202110700090 A CN 202110700090A CN 113422044 A CN113422044 A CN 113422044A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- negative electrode
- single crystal
- positive electrode
- nickel cobalt
- 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
Links
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 47
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 46
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 80
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 48
- HFCVPDYCRZVZDF-UHFFFAOYSA-N [Li+].[Co+2].[Ni+2].[O-][Mn]([O-])(=O)=O Chemical compound [Li+].[Co+2].[Ni+2].[O-][Mn]([O-])(=O)=O HFCVPDYCRZVZDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 35
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 25
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000013543 active substance Substances 0.000 claims abstract description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 32
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 31
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 21
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 19
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 14
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000011267 electrode slurry Substances 0.000 claims description 13
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 claims description 12
- 230000032683 aging Effects 0.000 claims description 12
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 claims description 12
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 12
- KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N Ethylene carbonate Chemical compound O=C1OCCO1 KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000011883 electrode binding agent Substances 0.000 claims description 10
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 9
- 239000006258 conductive agent Substances 0.000 claims description 8
- IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N dimethyl carbonate Chemical compound COC(=O)OC IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 8
- DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N acetic acid;2,3,4,5,6-pentahydroxyhexanal;sodium Chemical compound [Na].CC(O)=O.OCC(O)C(O)C(O)C(O)C=O DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 claims description 7
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 7
- 239000004584 polyacrylic acid Substances 0.000 claims description 7
- RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N propylene carbonate Chemical compound CC1COC(=O)O1 RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 235000019812 sodium carboxymethyl cellulose Nutrition 0.000 claims description 7
- 229920001027 sodium carboxymethylcellulose Polymers 0.000 claims description 7
- OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N Diethyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OCC OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 claims description 6
- 229920002319 Poly(methyl acrylate) Polymers 0.000 claims description 6
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 6
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 6
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 claims description 6
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 claims description 6
- JBTWLSYIZRCDFO-UHFFFAOYSA-N ethyl methyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OC JBTWLSYIZRCDFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 claims description 6
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 claims description 6
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 238000005524 ceramic coating Methods 0.000 claims description 4
- 238000005056 compaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 4
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 3
- 229920000120 polyethyl acrylate Polymers 0.000 claims description 3
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 claims description 3
- 229910013188 LiBOB Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910010941 LiFSI Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910012265 LiPO2F2 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000004760 aramid Substances 0.000 claims description 2
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 claims description 2
- 229910001593 boehmite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 claims description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 2
- FAHBNUUHRFUEAI-UHFFFAOYSA-M hydroxidooxidoaluminium Chemical compound O[Al]=O FAHBNUUHRFUEAI-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 238000001802 infusion Methods 0.000 claims description 2
- 229910003473 lithium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- VDVLPSWVDYJFRW-UHFFFAOYSA-N lithium;bis(fluorosulfonyl)azanide Chemical compound [Li+].FS(=O)(=O)[N-]S(F)(=O)=O VDVLPSWVDYJFRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- QSZMZKBZAYQGRS-UHFFFAOYSA-N lithium;bis(trifluoromethylsulfonyl)azanide Chemical compound [Li+].FC(F)(F)S(=O)(=O)[N-]S(=O)(=O)C(F)(F)F QSZMZKBZAYQGRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 claims description 2
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 claims description 2
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 claims description 2
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 claims description 2
- 229920006264 polyurethane film Polymers 0.000 claims description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 2
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 claims 1
- 230000001351 cycling effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 10
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 9
- 229910000572 Lithium Nickel Cobalt Manganese Oxide (NCM) Inorganic materials 0.000 description 6
- KFDQGLPGKXUTMZ-UHFFFAOYSA-N [Mn].[Co].[Ni] Chemical compound [Mn].[Co].[Ni] KFDQGLPGKXUTMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- FBDMTTNVIIVBKI-UHFFFAOYSA-N [O-2].[Mn+2].[Co+2].[Ni+2].[Li+] Chemical compound [O-2].[Mn+2].[Co+2].[Ni+2].[Li+] FBDMTTNVIIVBKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 description 5
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 239000006256 anode slurry Substances 0.000 description 4
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 4
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 4
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 3
- 102100031416 Gastric triacylglycerol lipase Human genes 0.000 description 2
- 101000941284 Homo sapiens Gastric triacylglycerol lipase Proteins 0.000 description 2
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 2
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 2
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 2
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000007581 slurry coating method Methods 0.000 description 2
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000006183 anode active material Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 230000003446 memory effect Effects 0.000 description 1
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Images
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
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/61—Types of temperature control
- H01M10/615—Heating or keeping warm
-
- 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
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/64—Heating or cooling; Temperature control characterised by the shape of the cells
- H01M10/647—Prismatic or flat cells, e.g. pouch cells
-
- 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
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
- H01M10/654—Means for temperature control structurally associated with the cells located inside the innermost case of the cells, e.g. mandrels, electrodes or electrolytes
-
- 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
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
- H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
- H01M10/6551—Surfaces specially adapted for heat dissipation or radiation, e.g. fins or coatings
-
- 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
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
- H01M10/657—Means for temperature control structurally associated with the cells by electric or electromagnetic means
- H01M10/6571—Resistive heaters
-
- 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
- H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
- H01M4/621—Binders
- H01M4/622—Binders being polymers
-
- 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
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/66—Selection of materials
- H01M4/661—Metal or alloys, e.g. alloy coatings
-
- 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
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/70—Carriers or collectors characterised by shape or form
-
- 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)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
本发明提供了一种锂离子电池及其制备方法,所述锂离子电池包括正极、负极和电解液,所述正极中的正极活性物质包括镍钴锰酸锂多晶材料和镍钴锰酸锂单晶材料,所述负极中的粘结剂包括聚丙烯酸类粘结剂,在改善电池循环性能的同时提高低温下电池的能量密度。
Description
技术领域
本发明属于锂离子电池技术领域,涉及一种锂离子电池及其制备方法。
背景技术
锂离子电池由于具有能量密度高,自放电低,无记忆效应等突出优点,已经广泛应用于消费类数码产品、储能电站、电动自行车以及电动汽车等领域,是代替石油用在汽车的新能源方案。但是由于锂离子电池的使用环境相对复杂,并且由于锂离子电池自身存在缺陷,目前的锂离子电池低温性能相对较差,现有的锂离子电池在-20℃以下的环境下使用,会出现放电时间短或无法放电等情况,严重影响电池的正常使用,已经限制了锂离子电池纯电动汽车在低温高寒区域的推广使用。
现有技术中,传统锂离子电池低温解决方案,主要为电池外部加热和内部加热。外部加热主要是通过热传导或热对流的途径实现,通过PTC材料或加热膜等在外部对电池进行加热。但该方式受热不均匀且加热效率较低,而且电池系统地成本大幅增加;内部加热直接在电池内部产生热量,故其加热效率更高,受热更加均匀。但由于锂离子电池结构的导热系数较低,当电池表面的温度从-20℃升到0℃时,位于电池中间Ni箔的温度达到了30℃左右,在电池内部与表面之间形成了很大的温度梯度,这一温度差异会导致不同电池极片放电倍率的差异。自加热过程由于较大的温度梯度的存在对电池的性能产生了不良的影响,同时也导致锂电池的加热能耗较大。
传统低温电池主要通过添加低熔点、低温下粘度低的电解液溶剂方式为主,在低温性能提升的同时,严重削弱了电池的常温性能,且长期低温循环性能也难以保证,应用领域较为局限。
CN108832181A公开了一种锂离子低温电池的制备工艺,其溶液中加入碳酸丙烯酯(PC),PC虽具有较好的低温性能,但很少作为电解液溶剂组成,因PC易与Li+共嵌入石墨负极,会导致负极电极/溶液界面稳定性变差,造成电池性能的下降,阻抗随环境的改变变化幅度较大,电池的循环性能和倍率性能也会下降,含有PC的电池高倍率放电平台也会降低。
CN111224102A公开了一种低温电池的制备方法,其在负极采用聚丙烯酸(PAA)类粘结剂,电芯采用卷绕/叠片工艺,卷绕电芯拐角处所受应力较大,PAA类粘结剂柔性较差,在电极破裂时会形成碎片,生产工艺难度较大,且长期循环寿命难以保证,而叠片电芯低温放电时产热较小,低温时,电池极化过大导致容量保持率偏低。
上述方案存在有电池的循环性能差、生产工艺难度大或低温下能量密度低的问题,因此,开发一种循环性能好,生产工艺简单且在低温下能量密度高的锂离子电池是十分必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种锂离子电池及其制备方法,本发明通过负极采用聚丙烯酸(PAA)类粘结剂,正极采用镍钴锰酸锂多晶材料和镍钴锰酸锂单晶材料作为活性物质,在改善电池循环性能的同时提高低温下电池的能量密度。
为达到此发明目的,本发明采用以下技术方案:
第一方面,本发明提供了一种锂离子电池,所述锂离子电池包括正极、负极和电解液,所述正极中的正极活性物质包括镍钴锰酸锂多晶材料和镍钴锰酸锂单晶材料,所述负极中的粘结剂包括聚丙烯酸类粘结剂。
本发明通过负极采用聚丙烯酸(PAA)类粘结剂,改善低温性能,正极采用多晶镍钴锰材料混合单晶镍钴锰材料,在提高电池能量密度的同时,增大电池低温DCR,提高产热量,降低电池内部极化现象。在不使用低温电解液的前提下,可以在-40℃的低温环境下使用,在-30℃环境下0.5C放电容量达到了电池初始容量的80%以上,同时提高了低温电池的能量密度,低温性能优异。
优选地,所述锂离子电池包括方形电芯。
优选地,所述方形电芯两侧分别设置有集流体留白。
优选地,所述集流体留白独立地设置有电阻片和/或箔片。
本发明负极采用聚丙烯酸(PAA)类粘结剂,结合留白卷绕方式,提升电芯低温时产热,并解决聚丙烯酸类粘结剂柔性较差,在卷绕电芯中电极破裂时会形成碎片,加工工艺难度较大的问题。
优选地,所述镍钴锰酸锂多晶材料包括多晶NCM811材料。
优选地,所述镍钴锰酸锂单晶材料包括单晶NCM523材料、单晶NCM622材料或单晶NCM811材料中的任意一种或至少两种的组合,优选为单晶NCM523材料、单晶NCM622材料和单晶NCM811材料的组合。
优选地,所述镍钴锰酸锂多晶材料和镍钴锰酸锂单晶材料的质量比为(85~90):(10~15),例如:85:15、86:14、87:13、88:12或90:10等。
优选地,所述聚丙烯酸类粘结剂包括聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯和聚丙烯酰胺中的任意一种或至少两种的组合。
优选地,所述电解液包括锂盐和溶剂。
优选地,所述溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯或碳酸二甲酯中的任意一种或至少两种的组合,优选为碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯和碳酸二甲酯的组合。
优选地,所述碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯或碳酸二甲酯的体积比为(4.5~5.5):(1.5~2.5):(1~1.5):(1~1.5),例如:4.5:1.5:1:1或5:2:1:1.2、4.8:2.2:1.3:1.3或5.2:1.8:1.2:1.2或5.5:2.5:1.5:1.5等。
优选地,所述锂盐包括LIPF6、LIFSI、LiBOB、LiODFB、LiFSI、LiTFSI、LiPO2F2中的任意一种或至少两种的组合。
优选地,所述锂盐的浓度为1.0~1.2mol/L,例如:1.0mol/L、1.05mol/L、1.1mol/L、1.12mol/L、1.15mol/L或1.2mol/L等。
第二方面,本发明提供了一种如第一方面所述锂离子电池的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:
(1)将正极活性物质、导电浆料、正极导电剂、正极粘结剂和溶剂混合得到正极浆料,将正极浆料间歇涂覆在正极集流体表面,得到正极极片;
(2)将负极活性物质、负极导电剂、负极粘结剂、负极添加剂和溶剂混合得到负极浆料,将负极浆料间歇涂覆在负极集流体表面,得到负极极片;
(3)将步骤(1)得到的正极极片、隔离膜和步骤(2)得到的负极极片进行整体卷绕后得到电芯,注液后得到所述锂离子电池;
其中,所述负极粘结剂包括聚丙烯酸类粘结剂。
优选地,步骤(1)所述正极活性物质包括镍钴锰酸锂多晶材料和镍钴锰酸锂单晶材料。
优选地,所述导电浆料包括碳纳米管浆料。
优选地,所述正极导电剂包括炭黑。
优选地,所述正极粘结剂包括聚偏二氟乙烯。
优选地,所述镍钴锰酸锂多晶材料、镍钴锰酸锂单晶材料、碳纳米管浆料、炭黑和聚偏二氟乙烯的质量比为(80~82):(14~16):(0.5~1.5):(0.5~1.5):(1~1.5),例如:80:14:0.5:0.5:1、81:15:1:1:1、82:15:1.2:1:1.5、81:15:1.4:1.4:1.2或82:16:1.5:1.5:1.5等。
优选地,所述正极极片的压实密度为3.3~3.4g/cm3,例如:3.3g/cm3、3.32g/cm3、3.34g/cm3、3.36g/cm3、3.38g/cm3或3.4g/cm3等。
优选地,步骤(2)所述负极活性物质包括石墨。
优选地,所述正极导电剂包括炭黑。
优选地,所述负极粘结剂还包括羧甲基纤维素纳。
优选地,所述负极添加剂包括碳酸乙烯酯和/或碳酸丙烯酯。
优选地,所述石墨、碳黑、羧甲基纤维素纳、聚丙烯酸类粘结剂和负极添加剂的质量比为(90~97):(0.6~2.0):(0.2~1.5):(1.5~5):(1~5),例如:90:0.6:0.2:1.2:2、92:1:1:2:3、95:1.2:1.2:1.8:、95:1.8:0.8:4:4或96:1.8:1.2:3:2等。
优选地,所述负极极片的压实密度为1.55~1.65g/cm3,例如:1.55g/cm3、1.58g/cm3、1.6g/cm3、1.62g/cm3或1.65g/cm3等。
优选地,步骤(3)所述隔离膜包括基膜和涂覆在基膜至少一面上的陶瓷涂层。
优选地,所述基膜包括聚烯烃膜、聚氨酯膜、芳纶膜或无纺布中的任意一种或至少两种的组合。
优选地,所述陶瓷涂层包括氧化铝涂层、氧化硅涂层、硫酸钡涂层或勃姆石涂层中的任意一种或至少两种的组合。
优选地,所述隔离膜的孔隙率为30~60%,例如:30%、35%、40%、50%或60%等。
优选地,所述隔离膜的厚度为12~30μm,例如:12μm、15μm、9μm、25μm或30μm等。
优选地,步骤(3)所述卷绕包括将步骤(1)得到的正极极片、隔离膜和步骤(2)得到的负极极片进行整体卷绕后形成留白卷绕的方形电芯,在电芯两侧的卷绕留白处,各堆叠一个电阻片或箔片。
优选地,所述电阻片或箔片位于所述卷绕的方形电芯中部。
本发明通过在电芯两侧的卷绕留白处,各堆叠一个位于卷芯中部的电阻片/箔片,当电芯温度低于0℃时,通过电阻片/箔片对卷芯留白处铜箔、铝箔进行加热,使正负极极片整体均匀升温,降低电池低温极化内阻,同时避免极片局部材料过热老化,影响电芯寿命。通过在卷绕留白处使用电阻片/箔片对电芯进行加热,使电芯低温性能及电芯寿命明显提高。
优选地,步骤(3)所述注液后进行化成。
优选地,所述化成包括一步化成、二步化成和三步化成。
优选地,所述一步化成的电流为0.06~0.1C,例如:0.06C、0.07C、0.08C、0.09C或0.1C等。
优选地,所述一步化成的时间为0.5~1.5h,例如:0.5h、0.8h、1h、1.2h或1.5h等。
优选地,所述二步化成的电流为0.12~0.18C,例如:0.12C、0.13C、0.14C、0.15C、0.16C或0.18C等。
优选地,所述二步化成的时间为1.5~2.5h,例如:1.5h、1.8h、2h、2.2h或2.5h等。
优选地,所述三步化成的电流为0.24~0.3C,例如:0.24C、0.25C、0.26C、0.27C、0.28C、0.29C或0.3C等。
优选地,所述三步化成的时间为0.5~1.5h,例如:0.5h、0.8h、1h、1.2h或1.5h等。
优选地,所述化成后电池的电量为65~75%SOC,例如:65%SOC、68%SOC、70%SOC、72%SOC或75%SOC等。
本发明通过优化化成工艺,采用多步逐渐增大的电流进行化成,形成疏松多孔状稳定的SEI膜,降低阻抗。
优选地,所述化成后进行老化、补液、封口及分容。
优选地,所述老化的时间为24~120h,例如:24h、48h、60h、90h、100h或120h等。
相对于现有技术,本发明具有以下有益效果:
(1)本发明通过负极采用聚丙烯酸(PAA)类粘结剂,改善低温性能,正极采用多晶镍钴锰材料混合单晶镍钴锰材料,在提高电池能量密度的同时,增大电池低温DCR,提高产热量,降低电池内部极化现象。在不使用低温电解液的前提下,可以在-40℃的低温环境下使用,在-30℃环境下0.5C放电容量达到了电池初始容量的80%以上,同时提高了低温电池的能量密度,低温性能特别优异。
(2)本发明通过在电芯两侧的卷绕留白处,各堆叠一个位于卷芯中部的电阻片/箔片,当电芯温度低于0℃时,通过电阻片/箔片对卷芯留白处铜箔、铝箔进行加热,使正负极极片整体均匀升温,降低电池低温极化内阻,同时避免极片局部材料过热老化,影响电芯寿命。通过在卷绕留白处使用电阻片/箔片对电芯进行加热,使电芯低温性能及电芯寿命明显提高。
附图说明
图1是本发明实施例1所述锂离子电池的制备过程示意图。
图2是本发明实施例1所述正极极片和负极极片卷绕前的结构示意图,1-正极集流体,2-负极集流体,3-浆料涂覆区域,4-涂覆留白区域。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了,所述实施例仅仅是帮助理解本发明,不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
本实施例提供了一种锂离子电池,所述锂离子电池通过如下方法制得:
(1)将镍钴锰酸锂多晶材料、镍钴锰酸锂单晶材料、碳纳米管浆料、炭黑和聚偏二氟乙烯按照质量比为82:15:0.5:1.0:1.5混合后加入氮甲基吡咯烷酮搅拌得到正极浆料,将所述正极浆料间歇涂覆在铝箔上面,通过辊压,分切、模切得到压实密度为3.35g/cm3的正极极片;
其中镍钴锰酸锂多晶材料为多晶NCM811材料,所述镍钴锰酸锂单晶材料为单晶NCM523材料、单晶NCM622材料和单晶NCM811材料,所述多晶NCM811材料、单晶NCM523材料、单晶NCM622材料和单晶NCM811材料的质量比为88:5:4:3;
(2)将石墨、碳黑、羧甲基纤维素纳、聚丙烯酸甲酯和碳酸乙烯酯按照质量比为95.5:0.8:1.2:3:1混合加入水中搅拌得到负极浆料,将所述负极浆料间歇涂覆在铜箔上面,通过辊压,分切、模切得到压实密度为1.60g/cm3的负极极片;
(3)将步骤(1)得到的正极极片、隔离膜和步骤(2)得到的负极极片进行整体卷绕后形成留白卷绕的方形电芯,在电芯两侧的卷绕留白处,各堆叠一个电阻片,位于卷芯中部,通过控制电极片长度方向上的留白宽度,使正极片和负极片在长度方向上的留白位于电芯弯曲后的最大曲率处,并且位于电芯弯曲后最大曲率处的正极片的留白宽度大于负极片的留白宽度卷芯热压后,将正负极极耳分别与正负极转接片焊接,将卷芯放入方形铝电池壳中,激光焊接完成封装,烘烤后的卷芯注入电解液,高温静置,经化成、老化、补液、封口及分容后得到所述锂离子电池;
其中,所述隔离膜为两面涂覆有氧化铝涂层,孔隙率为40%,厚度为9μm的聚氨酯膜;
所述电解液的溶剂体积比例为EC:EMC:DEC:DMC=5:2:1.5:1.5,电解质采用LIPF6,浓度为1.0mol/L;
化成工艺流程为0.08C,充电1h,0.185C,充电2h,0.25C,充电1h,充电至70%SOC,25℃常温老化72h,45℃高温老化12h。
所述锂离子电池的制备过程示意图如图1所示。
所述正极极片和负极极片卷绕前的结构示意图如图2所示,1-正极集流体,2-负极集流体,3-浆料涂覆区域,4-涂覆留白区域。
实施例2
本实施例提供了一种锂离子电池,所述锂离子电池通过如下方法制得:
(1)将镍钴锰酸锂多晶材料、镍钴锰酸锂单晶材料、碳纳米管浆料、炭黑和聚偏二氟乙烯按照质量比为81:16:0.5:1.0:1.5混合后加入氮甲基吡咯烷酮搅拌得到正极浆料,将所述正极浆料间歇涂覆在铝箔上面,通过辊压,分切、模切得到压实密度为3.3g/cm3的正极极片;
其中镍钴锰酸锂多晶材料为多晶NCM811材料,所述镍钴锰酸锂单晶材料为单晶NCM523材料、单晶NCM622材料和单晶NCM811材料,所述多晶NCM811材料、单晶NCM523材料、单晶NCM622材料和单晶NCM811材料的质量比为89:4:4:3;
(2)将石墨、碳黑、羧甲基纤维素纳、聚丙烯酸乙酯和碳酸乙烯酯按照质量比为95:0.8:1.2:1.8:1.2混合加入水中搅拌得到负极浆料,将所述负极浆料间歇涂覆在铜箔上面,通过辊压,分切、模切得到压实密度为1.58g/cm3的负极极片;
(3)将步骤(1)得到的正极极片、隔离膜和步骤(2)得到的负极极片进行整体卷绕后形成留白卷绕的方形电芯,在电芯两侧的卷绕留白处,各堆叠一个电阻片,位于卷芯中部,通过控制电极片长度方向上的留白宽度,使正极片和负极片在长度方向上的留白位于电芯弯曲后的最大曲率处,并且位于电芯弯曲后最大曲率处的正极片的留白宽度大于负极片的留白宽度卷芯热压后,将正负极极耳分别与正负极转接片焊接,将卷芯放入方形铝电池壳中,激光焊接完成封装,烘烤后的卷芯注入电解液,高温静置,经化成、老化、补液、封口及分容后得到所述锂离子电池;
其中,所述隔离膜为两面涂覆有氧化铝涂层,孔隙率为40%,厚度为9μm的聚氨酯膜;
所述电解液的溶剂体积比例为EC:EMC:DEC:DMC=5:2:2:1,电解质采用LIPF6,浓度为1.1mol/L;
化成工艺流程为0.08C,充电1h,0.185C,充电2h,0.25C,充电1h,充电至70%SOC,25℃常温老化72h,45℃高温老化12h。
实施例3
本实施例与实施例1区别仅在于,聚丙烯酸甲酯的添加量为1.5质量份,其他条件与参数与实施例1完全相同。
实施例4
本实施例与实施例1区别仅在于,聚丙烯酸甲酯的添加量为5质量份,其他条件与参数与实施例1完全相同。
实施例5
本实施例与实施例1区别仅在于,镍钴锰酸锂多晶材料和镍钴锰酸锂单晶材料的质量比为80:20,其他条件与参数与实施例1完全相同。
实施例6
本实施例与实施例1区别仅在于,镍钴锰酸锂多晶材料和镍钴锰酸锂单晶材料的质量比为95:5,其他条件与参数与实施例1完全相同。
实施例7
本实施例与实施例1区别仅在于,化成工艺流程为一步化成,0.185C充电4h,其他条件与参数与实施例1完全相同。
对比例1
本对比例与实施例1区别仅在于,正极仅采用多晶NCM811材料作为活性物质,其他条件与参数与实施例1完全相同。
对比例2
本对比例与实施例1区别仅在于,正极仅采用单晶NCM811材料作为活性物质,其他条件与参数与实施例1完全相同。
对比例3
本对比例与实施例1区别仅在于,将负极加入的聚丙烯酸甲酯全部换为羧甲基纤维素纳(即不加入聚丙烯酸类粘结剂),其他条件与参数与实施例1完全相同。
性能测试:
取实施例1-7和对比例1-3得到的电池,在-30℃进行充放电容量测试,在常温下测试能量密度,并进行0.5C/1C充放电循环测试,测试结果如表1所示:
表1
由表1可以看出,由实施例1-7可得,本发明所述锂离子电池的低温充电容量可达166mAh/g以上,低温放电容量可达146mAh/g以上,能量密度可达232Wh/kg以上,循环500周容量保持率可达75%以上。
由实施例1和实施例3-4对比可得,聚丙烯酸类粘结剂的添加量会影响制得锂离子电池的性能,将聚丙烯酸类粘结剂的添加量控制在1.5~5质量份,会制得性能较好的锂离子电池,若聚丙烯酸类粘结剂的添加量过少,锂离子电池极片表面涂层可能会产生脱落,同时增加电池极片生产制造难度。若聚丙烯酸类粘结剂的添加量过多,会降低锂离子电池的能量密度。
由实施例1和实施例5-6对比可得,正极活性物质中,镍钴锰酸锂多晶材料和镍钴锰酸锂单晶材料的质量比会影响制得锂离子电池的性能,将镍钴锰酸锂多晶材料和镍钴锰酸锂单晶材料的质量比控制在(85~90):(10:15)会制得性能优异的锂离子电池,若镍钴锰酸锂多晶材料占比过多,锂离子电池DCR会降低,电池低温时的产热量会减少,低温时电池的极化增大,进而影响锂离子电池低温能量密度。若镍钴锰酸锂单晶材料占比过多,会增大电池的DCR,并且降低锂离子电池的能量密度。
由实施例1和实施例7对比可得,本发明采用多步逐渐增大的电流进行化成,形成疏松多孔状稳定的SEI膜,可以降低阻抗。
由实施例1和对比例1-2对比可得,本发明在正极采用多晶镍钴锰材料混合单晶镍钴锰材料,在提高电池能量密度的同时,增大电池低温DCR,提高产热量,降低电池内部极化现象。
由实施例1和对比例3对比可得,本发明通过负极采用聚丙烯酸(PAA)类粘结剂,改善低温性能,结合留白卷绕方式,提升电芯低温时产热,并解决聚丙烯酸类粘结剂柔性较差,在卷绕电芯中电极破裂时会形成碎片,加工工艺难度较大的问题。
申请人声明,以上所述仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,所属技术领域的技术人员应该明了,任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (10)
1.一种锂离子电池,其特征在于,所述锂离子电池包括正极、负极和电解液,所述正极中的正极活性物质包括镍钴锰酸锂多晶材料和镍钴锰酸锂单晶材料,所述负极中的粘结剂包括聚丙烯酸类粘结剂。
2.如权利要求1所述的锂离子电池,其特征在于,所述锂离子电池包括方形电芯;
优选地,所述方形电芯两侧分别设置有集流体留白;
优选地,所述集流体留白独立地设置有电阻片和/或箔片。
3.如权利要求1或2所述的锂离子电池,其特征在于所述镍钴锰酸锂多晶材料包括多晶NCM811材料;
优选地,所述镍钴锰酸锂单晶材料包括单晶NCM523材料、单晶NCM622材料或单晶NCM811材料中的任意一种或至少两种的组合,优选为单晶NCM523材料、单晶NCM622材料和单晶NCM811材料的组合;
优选地,所述镍钴锰酸锂多晶材料和镍钴锰酸锂单晶材料的质量比为(85~90):(10~15);
优选地,所述聚丙烯酸类粘结剂包括聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯和聚丙烯酰胺中的任意一种或至少两种的组合。
4.如权利要求1-3任一项所述的锂离子电池,其特征在于,所述电解液包括锂盐和溶剂;
优选地,所述溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯或碳酸二甲酯中的任意一种或至少两种的组合,优选为碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯和碳酸二甲酯的组合;
优选地,所述碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯或碳酸二甲酯的体积比为(4.5~5.5):(1.5~2.5):(1~1.5):(1~1.5);
优选地,所述锂盐包括LIPF6、LIFSI、LiBOB、LiODFB、LiFSI、LiTFSI、LiPO2F2中的任意一种或至少两种的组合;
优选地,所述锂盐的浓度为1.0~1.2mol/L。
5.一种如权利要求1-4任一项所述锂离子电池的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:
(1)将正极活性物质、导电浆料、正极导电剂、正极粘结剂和溶剂混合得到正极浆料,将正极浆料间歇涂覆在正极集流体表面,得到正极极片;
(2)将负极活性物质、负极导电剂、负极粘结剂、负极添加剂和溶剂混合得到负极浆料,将负极浆料间歇涂覆在负极集流体表面,得到负极极片;
(3)将步骤(1)得到的正极极片、隔离膜和步骤(2)得到的负极极片进行整体卷绕后得到电芯,注液后得到所述锂离子电池;
其中,所述负极粘结剂包括聚丙烯酸类粘结剂。
6.如权利要求5所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述正极活性物质包括镍钴锰酸锂多晶材料和镍钴锰酸锂单晶材料;
优选地,所述导电浆料包括碳纳米管浆料;
优选地,所述正极导电剂包括炭黑;
优选地,所述正极粘结剂包括聚偏二氟乙烯;
优选地,所述镍钴锰酸锂多晶材料、镍钴锰酸锂单晶材料、碳纳米管浆料、炭黑和聚偏二氟乙烯的质量比为(80~82):(14~16):(0.5~1.5):(0.5~1.5):(1~1.5);
优选地,所述正极极片的压实密度为3.3~3.4g/cm3。
7.如权利要求5或6所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述负极活性物质包括石墨;
优选地,所述正极导电剂包括炭黑;
优选地,所述负极粘结剂还包括羧甲基纤维素纳;
优选地,所述负极添加剂包括碳酸乙烯酯和/或碳酸丙烯酯;
优选地,所述石墨、碳黑、羧甲基纤维素纳、聚丙烯酸类粘结剂和负极添加剂的质量比为(90~97):(0.6~2.0):(0.2~1.5):(1.5~5):(1~5);
优选地,所述负极极片的压实密度为1.55~1.65g/cm3。
8.如权利要求5-7任一项所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述隔离膜包括基膜和涂覆在基膜至少一面上的陶瓷涂层;
优选地,所述基膜包括聚烯烃膜、聚氨酯膜、芳纶膜或无纺布中的任意一种或至少两种的组合;
优选地,所述陶瓷涂层包括氧化铝涂层、氧化硅涂层、硫酸钡涂层或勃姆石涂层中的任意一种或至少两种的组合;
优选地,所述隔离膜的孔隙率为30~60%;
优选地,所述隔离膜的厚度为12~30μm。
9.如权利要求5-8任一项所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述卷绕包括将步骤(1)得到的正极极片、隔离膜和步骤(2)得到的负极极片进行整体卷绕后形成留白卷绕的方形电芯,在电芯两侧的卷绕留白处,各堆叠一个电阻片或箔片;
优选地,所述电阻片或箔片位于所述卷绕的方形电芯中部。
10.如权利要求5-9任一项所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述注液后进行化成;
优选地,所述化成包括一步化成、二步化成和三步化成;
优选地,所述一步化成的电流为0.06~0.1C;
优选地,所述一步化成的时间为0.5~1.5h;
优选地,所述二步化成的电流为0.12~0.18C;
优选地,所述二步化成的时间为1.5~2.5h;
优选地,所述三步化成的电流为0.24~0.3C;
优选地,所述三步化成的时间为0.5~1.5h;
优选地,所述化成后电池的电量为65~75%SOC;
优选地,所述化成后进行老化、补液、封口及分容;
优选地,所述老化的时间为24~120h。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110700090.5A CN113422044A (zh) | 2021-06-23 | 2021-06-23 | 一种锂离子电池及其制备方法 |
PCT/CN2022/100629 WO2022268147A1 (zh) | 2021-06-23 | 2022-06-23 | 一种锂离子电池及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110700090.5A CN113422044A (zh) | 2021-06-23 | 2021-06-23 | 一种锂离子电池及其制备方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113422044A true CN113422044A (zh) | 2021-09-21 |
Family
ID=77717523
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110700090.5A Pending CN113422044A (zh) | 2021-06-23 | 2021-06-23 | 一种锂离子电池及其制备方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113422044A (zh) |
WO (1) | WO2022268147A1 (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115084447A (zh) * | 2022-07-08 | 2022-09-20 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 一种用于电化学预锂的电芯卷绕方法 |
WO2022268147A1 (zh) * | 2021-06-23 | 2022-12-29 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种锂离子电池及其制备方法 |
Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11354126A (ja) * | 1998-06-09 | 1999-12-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 非水電解液二次電池用負極およびそれを用いた電池 |
CN106684458A (zh) * | 2017-01-22 | 2017-05-17 | 湖南立方新能源科技有限责任公司 | 一种改善低温充放电性能的锂离子电池及其制备方法 |
CN108172837A (zh) * | 2018-01-24 | 2018-06-15 | 广州鹏辉能源科技股份有限公司 | 锂离子电池负极材料、锂离子电池负极片及其制备方法和锂离子电池 |
CN109888368A (zh) * | 2019-03-05 | 2019-06-14 | 深圳鸿鹏新能源科技有限公司 | 低温锂离子电池 |
CN109904525A (zh) * | 2019-01-29 | 2019-06-18 | 中国科学院金属研究所 | 一种类叠片、留白卷绕的方形锂离子电池 |
CN110380034A (zh) * | 2019-07-23 | 2019-10-25 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 一种锂离子电池的正极材料及含有其的全电池和制法 |
DE112017007094T5 (de) * | 2017-03-22 | 2019-11-21 | GM Global Technology Operations LLC | Selbstheizende Batterie |
CN111640912A (zh) * | 2020-05-13 | 2020-09-08 | 力神动力电池系统有限公司 | 一种正极极片及其制备方法和锂离子二次电池 |
CN112151794A (zh) * | 2020-10-22 | 2020-12-29 | 珠海冠宇电池股份有限公司 | 一种可大倍率放电的正极片及包括该正极片的锂离子电池 |
EP3758122A1 (en) * | 2018-02-22 | 2020-12-30 | SANYO Electric Co., Ltd. | Nonaqueous electrolyte secondary battery |
CN112751032A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-05-04 | 上海瑞浦青创新能源有限公司 | 锂离子二次电池及其正极极片 |
US20210167366A1 (en) * | 2019-12-02 | 2021-06-03 | Contemporary Amperex Technology Co., Limited | Positive electrode sheet for secondary battery, secondary battery, battery module, battery pack, and apparatus |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6037679B2 (ja) * | 2012-06-28 | 2016-12-07 | 日揮触媒化成株式会社 | リチウム複合酸化物の製造方法 |
CN111653732A (zh) * | 2019-03-04 | 2020-09-11 | 广州汽车集团股份有限公司 | 一种正极材料、正极极片及锂离子电池 |
CN113422044A (zh) * | 2021-06-23 | 2021-09-21 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种锂离子电池及其制备方法 |
-
2021
- 2021-06-23 CN CN202110700090.5A patent/CN113422044A/zh active Pending
-
2022
- 2022-06-23 WO PCT/CN2022/100629 patent/WO2022268147A1/zh active Application Filing
Patent Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11354126A (ja) * | 1998-06-09 | 1999-12-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 非水電解液二次電池用負極およびそれを用いた電池 |
CN106684458A (zh) * | 2017-01-22 | 2017-05-17 | 湖南立方新能源科技有限责任公司 | 一种改善低温充放电性能的锂离子电池及其制备方法 |
DE112017007094T5 (de) * | 2017-03-22 | 2019-11-21 | GM Global Technology Operations LLC | Selbstheizende Batterie |
CN108172837A (zh) * | 2018-01-24 | 2018-06-15 | 广州鹏辉能源科技股份有限公司 | 锂离子电池负极材料、锂离子电池负极片及其制备方法和锂离子电池 |
EP3758122A1 (en) * | 2018-02-22 | 2020-12-30 | SANYO Electric Co., Ltd. | Nonaqueous electrolyte secondary battery |
CN109904525A (zh) * | 2019-01-29 | 2019-06-18 | 中国科学院金属研究所 | 一种类叠片、留白卷绕的方形锂离子电池 |
CN109888368A (zh) * | 2019-03-05 | 2019-06-14 | 深圳鸿鹏新能源科技有限公司 | 低温锂离子电池 |
CN110380034A (zh) * | 2019-07-23 | 2019-10-25 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 一种锂离子电池的正极材料及含有其的全电池和制法 |
US20210167366A1 (en) * | 2019-12-02 | 2021-06-03 | Contemporary Amperex Technology Co., Limited | Positive electrode sheet for secondary battery, secondary battery, battery module, battery pack, and apparatus |
CN111640912A (zh) * | 2020-05-13 | 2020-09-08 | 力神动力电池系统有限公司 | 一种正极极片及其制备方法和锂离子二次电池 |
CN112151794A (zh) * | 2020-10-22 | 2020-12-29 | 珠海冠宇电池股份有限公司 | 一种可大倍率放电的正极片及包括该正极片的锂离子电池 |
CN112751032A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-05-04 | 上海瑞浦青创新能源有限公司 | 锂离子二次电池及其正极极片 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
王珍珍等: "锂离子电池超低温放电性能的影响因素", 《电池》 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022268147A1 (zh) * | 2021-06-23 | 2022-12-29 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种锂离子电池及其制备方法 |
CN115084447A (zh) * | 2022-07-08 | 2022-09-20 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 一种用于电化学预锂的电芯卷绕方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2022268147A1 (zh) | 2022-12-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2022206877A1 (zh) | 电化学装置及电子装置 | |
CN201682023U (zh) | 一种锂离子电池 | |
CN101577324A (zh) | 磷酸铁锂电池混合型正极浆料及使用该正极浆料的磷酸铁锂电池 | |
WO2022268147A1 (zh) | 一种锂离子电池及其制备方法 | |
CN105551816A (zh) | 一种混合超级电容器正极片及其制备方法、混合超级电容器 | |
WO2022161070A1 (zh) | 一种安全型锂离子电池及其制备方法 | |
CN103682415A (zh) | 一种高能量密度锂离子电池及其制备工艺 | |
JP2009176448A (ja) | 非水電解液二次電池 | |
CN103606705A (zh) | 一种锂离子电池及其制备方法 | |
CN112086655A (zh) | 一种低温高功率锂锰电池及其制备方法 | |
CN106410267A (zh) | 高比能量硅基锂离子二次电池及其制备方法 | |
CN105761944B (zh) | 一种混合超级电容器用复合正极片及其制备方法、混合超级电容器 | |
CN110957476A (zh) | 一种高倍率锂离子动力电池及制造方法 | |
CN114583136B (zh) | 一种高性能锂/钠离子电池的制备方法及电池 | |
CN113206350A (zh) | 一种隔膜以及包括该隔膜的锂离子电池 | |
CN114142007A (zh) | 一种磷酸铁锂系电池及其制备方法 | |
WO2023070992A1 (zh) | 电化学装置及包括其的电子装置 | |
CN101577325B (zh) | 一种混合型正极浆料及使用该正极浆料的锂电池 | |
JP2013196806A (ja) | 非水電解質二次電池、非水電解質二次電池の制御方法 | |
CN114204038A (zh) | 集流体及其应用 | |
CN101841028B (zh) | 摩托车及汽车启动电源用锂电池正极浆料及锂电池 | |
CN114122406B (zh) | 石墨烯改性磷酸铁锂的制备方法及磷酸铁锂电池 | |
CN217507387U (zh) | 一种电芯和电池 | |
CN110690426A (zh) | 一种用于低温倍率放电的复合磷酸铁锂材料、正极片及锂离子电池 | |
WO2024087368A1 (zh) | 二次电池及用电装置 |
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 |
Application publication date: 20210921 |
|
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |