CN113659218A - 一种高容量和高倍率圆柱型锂离子电池及其制备方法 - Google Patents
一种高容量和高倍率圆柱型锂离子电池及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113659218A CN113659218A CN202110925660.0A CN202110925660A CN113659218A CN 113659218 A CN113659218 A CN 113659218A CN 202110925660 A CN202110925660 A CN 202110925660A CN 113659218 A CN113659218 A CN 113659218A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- coating
- pole piece
- lithium ion
- ion battery
- capacity
- 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.)
- Granted
Links
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 39
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 39
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 141
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 141
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 49
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims abstract description 48
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims abstract description 37
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 26
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 22
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 claims abstract description 20
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000006258 conductive agent Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 75
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 30
- 230000032683 aging Effects 0.000 claims description 27
- 239000010405 anode material Substances 0.000 claims description 26
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 24
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 23
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 claims description 20
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 19
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 17
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 13
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 claims description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 9
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims description 8
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 4
- 239000010406 cathode material Substances 0.000 claims description 3
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 51
- 238000007600 charging Methods 0.000 description 34
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 30
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 30
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 30
- 238000013461 design Methods 0.000 description 27
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 27
- 239000000463 material Substances 0.000 description 26
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 10
- 238000004537 pulping Methods 0.000 description 10
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 10
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 10
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 9
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 9
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 8
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 8
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 8
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 8
- 238000007580 dry-mixing Methods 0.000 description 8
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 8
- 239000002174 Styrene-butadiene Substances 0.000 description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 7
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 description 7
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 6
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 6
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 6
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 6
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 5
- 239000002390 adhesive tape Substances 0.000 description 5
- 238000007605 air drying Methods 0.000 description 5
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 5
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 5
- 239000011267 electrode slurry Substances 0.000 description 5
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 5
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical group [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 description 3
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 239000004584 polyacrylic acid Substances 0.000 description 3
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 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 description 2
- 239000011218 binary composite Substances 0.000 description 2
- 238000000724 energy-dispersive X-ray spectrum Methods 0.000 description 2
- 239000007770 graphite material Substances 0.000 description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 2
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 235000019812 sodium carboxymethyl cellulose Nutrition 0.000 description 2
- 229920001027 sodium carboxymethylcellulose Polymers 0.000 description 2
- 241001089723 Metaphycus omega Species 0.000 description 1
- 239000006256 anode slurry Substances 0.000 description 1
- 238000000498 ball milling Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006257 cathode slurry Substances 0.000 description 1
- 238000010280 constant potential charging Methods 0.000 description 1
- 238000012938 design process Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012498 ultrapure water Substances 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
- H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
- H01M4/628—Inhibitors, e.g. gassing inhibitors, corrosion inhibitors
-
- 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
- H01M10/04—Construction or manufacture in general
- H01M10/0422—Cells or battery with cylindrical casing
-
- 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
- H01M4/13—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
- H01M4/133—Electrodes based on carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
-
- 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
- H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
- H01M4/139—Processes of manufacture
- H01M4/1393—Processes of manufacture of electrodes based on carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
-
- 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
-
- 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
- H01M4/483—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides for non-aqueous cells
-
- 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
- H01M4/583—Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
- H01M4/587—Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx for inserting or intercalating light metals
-
- 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
- H01M2004/027—Negative electrodes
-
- 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)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
本发明公开了一种高容量和高倍率圆柱型锂离子电池及其制备方法。圆柱型锂离子电池的制备过程为:将三元正极材料与导电剂等制成正极材料浆料,以及将氧化亚硅/石墨复合负极材料与导电浆等制成负极材料浆料,将正极材料浆料和负极材料浆料分别对箔材进行双面涂布,得到正极极片和负极极片;对正极极片和负极极片依次进行辊压、裁剪、制片和卷绕,得到半成品电芯;将半成品电芯进行入壳、组装,注入电解液,再进行焊接和盖帽,最后进行化成、老化及分容处理,得到成品电芯,该圆柱型锂离子电池能够同时满足高容量和高倍率等性能,克服了现有的圆柱锂离子电池存在的缺陷。
Description
技术领域
本发明涉及一种圆柱型锂离子电池及其制备方法,具体涉及一种高容量、高倍率的圆柱型锂离子电池及其制备方法,属于锂电池技术领域。
背景技术
近年来,随着电动工具市场的兴起,应用市场的拓宽,其对锂电池的要求也越来越高,尤其是放电容量和倍率性能。目前,较成熟且已商业化的圆柱锂离子电池为18650-2000mAh,其能满足的最大持续循环放电倍率为8C,但是存在单次放电时间短等问题,客户体验感差,严重阻碍电动工具的市场发展。而圆柱锂离子电池18650-2500mAh的单次使用时间虽然有所提升,但是其最大持续循环放电倍率仅为5C,存在动力不足等问题,难以同时实现高容量和高倍率等特点。
发明内容
针对现有圆柱锂离子电池18650-2000mAh及18650-2500mAh存在的技术问题,本发明的第一个目的旨在提供一种圆柱型锂离子电池,该圆柱型锂离子电池能够同时满足高容量和高倍率等性能,具有广泛的应用前景。
本发明的第二个目的是在于提供一种高容量和高倍率圆柱型锂离子电池的制备方法,该方法是在传统的圆柱型锂离子电池的成熟工艺上进行简单改进,成本低,满足工业生产要求。
为了实现上述技术目的,本发明提供了一种高容量和高倍率圆柱型锂离子电池的制备方法,该方法包含以下步骤:
1)将三元正极材料与粘结剂和导电剂制成正极材料浆料,以及将氧化亚硅/石墨复合负极材料、粘结剂、导电浆及分散剂制成负极材料浆料;所述导电剂由KS-6和/或CNTs与SP组成;所述导电浆由CNTs与SP分散在水中得到;
2)将正极材料浆料对箔材进行双面涂布,得到正极极片;以及将负极材料浆料对箔材进行双面涂布,得到负极极片;
3)对正极极片和负极极片依次进行辊压、裁剪、制片和卷绕,得到半成品电芯;
4)将半成品电芯进行入壳、组装,注入电解液,再进行焊接和盖帽,最后进行化成、老化及分容处理,得到成品电芯。
本发明在负极极片制备过程中采用了特殊的导电浆,导电浆主要活性成分为CNTs(碳纳米管)与SP(导电碳黑),两者组合使用可在氧化亚硅/石墨复合负极材料颗粒周围形成有效的立体导电网络,一方面,可改善加工性能,使负极极片易于辊压,且有助于提升压实密度和缓和极片反弹,降低极片反弹率,得到的负极极片具有表面结构完整,基本无掉粉和极片开裂等特点;另一方面,可以提升极片的电导率,提升倍率性能,同时也可以有效抑制硅负极在充电时存在的体积膨胀,提升倍率性能。
作为一个优选的方案,所述三元正极材料为NCM622,或者为NCM523和NCM811的混合物。
作为一个优选的方案,所述氧化亚硅/石墨复合负极材料由氧化亚硅纳米颗粒负载在石墨上构成;其中,氧化亚硅与石墨的质量百分比组成为6.0%~12%:88.0%~94.0%。最优选为10.0%:90.0%。氧化亚硅/石墨复合负极材料是由氧化亚硅纳米颗粒与石墨材料通过机械混合得到,如通过研磨或球磨等机械手段混合。氧化亚硅纳米颗粒与石墨材料都是市面上常见的市售产品。
作为一个优选的方案,所述导电剂由KS-6(大颗粒石墨粉)和/或CNTs与SP按照质量比3~5:1组成,最优选为4:1。将管状结构的CNTs与颗粒状的SP按适当比例组合使用,有利于形成高效的点-面导电网络。
作为一个优选的方案,所述导电浆由SP和CNTs按质量比1:3~5分散在水中得到,固含量为4.0~6.0%。SP和CNTs质量比最优选为1:4。固含量最优选为5.0%。如果SP添加量过少,导致的电池容量下降,而SP添加量过多,导致的电池倍率性能下降。
作为一个优选的方案,所述正极材料浆料的固含量为75.0±1.5%,粘度为6000±1000MPa.s。
作为一个优选的方案,三元正极材料与粘结剂和导电剂的质量百分比组成为95.0%~97.0%:1.0%~1.5%:1.5%~4.0%(总质量为100%),最优选为96.3%:1.2%:2.5%。粘结剂为行业内常见的正极中使用的粘结剂,如聚偏氟乙烯(PVDF)等。
作为一个优选的方案,所述负极材料浆料的固含量为50.0±1.5%,粘度为3000±1000MPa.s。
作为一个优选的方案,氧化亚硅/石墨复合负极材料、粘结剂、导电浆及分散剂的质量百分比组成为94.0%~96.0%:1.0%~1.5%:1%~2.0%:1.5%~3.0%(总质量为100%),最优选为95.0%:1.2%:1.5%:2.3%。粘结剂为行业内常见的负极中使用的粘结剂,如羧甲基纤维素钠(CMC);所述分散剂为高分子水系分散剂,具体如SBR(丁苯橡胶)或PAA(聚丙烯酸)。
作为一个优选的方案,所述箔材为铝箔或铜箔,其中,正极极片采用厚度在15±1μm范围内的铝箔,负极极片采用厚度在10±1μm范围内的铜箔。
作为一个优选的方案,正极材料浆料对箔材进行双面涂布的过程为:先进行单面涂布,再进行双面涂布,最后进行干燥;其中,单面涂长在890~895mm范围内,留白间隙为12±1mm,涂宽为352±1mm,面密度为1.72±0.05g/dm2;双面涂长在890~895mm范围内,留白间隙为12±1mm,涂宽为352±1mm,面密度为1.72±0.05g/dm2,双面长度方向的对气度为±0.5mm,干燥温度为90~130℃。
作为一个优选的方案,负极材料浆料对箔材进行双面涂布的过程为:先进行单面涂布,再进行双面涂布,最后进行干燥;其中,单面涂长在962~967mm范围内,留白间隙为34±1mm,涂宽为352±1mm,面密度为0.619~0.649g/dm2;双面涂长在907~912mm范围内,留白间隙为88±1mm,涂宽为362±1mm,面密度为0.619~0.649g/dm2,双面长度方向的对气度为±0.5mm,干燥温度为90~130℃。
本发明对正负极的设计进行了改进,主要是通过降低正负极的面密度来,减少正负极极片的厚度,从而可以改善锂离子在充放电过程中的迁移阻力,降低电芯的本征内阻,使其具有高倍率持续循环稳定性。
作为一个优选的方案,正极极片经过辊压后压实密度为3.3±0.1g/cm3,厚度为118±2μm。
作为一个优选的方案,负极极片经过辊压后压实密度为1.55±0.1g/cm3,厚度为(90~94)±2μm。
本发明还提供了一种高容量和高倍率圆柱型锂离子电池,其由所述制备方法得到。
本发明的圆柱型锂离子电池采用18650圆柱结构,由正极极片、负极极片、电解液、隔膜等主材及铜箔、铝箔、极耳、外壳等辅材组成。本发明的圆柱型锂离子电池关键是在于进行以下改进:一方面,使用了高容量的氧化亚硅/石墨复合负极材料,同时搭配使用了特殊的二元复合导电剂体系,再结合对极片的低面密度和长涂布距离设计,能够得到高容量、高倍率的圆柱型锂离子电池,具有放电容量高、高倍率持续循环性能优异,内阻小、放电温升小,安全性能优异等特点。
本发明提供的一种圆柱型锂离子电池的具体制备方法,包含以下步骤:
步骤1)正负极浆料制备:
正极制浆:将三元正极材料、粘结剂及导电剂按一定比例加入到搅拌罐中进行干混搅拌,搅拌一定时间后,按照设计要求的固含量,加入部分NMP溶剂至搅拌罐中进行预分散搅拌,一定时间后再加入剩余NMP,真空条件下进行分散搅拌直至浆料粘度合格,最后真空消泡,浆料慢搅至涂布步骤;其中,三元正极材料可以选自NCM622或NCM523和NCM811的混合物,其扣式电池0.2C放电克容量为155~165mAh/g;所述粘结剂选用聚偏氟乙烯(PVDF)材料;所述的导电剂选用KS-6/SP(4:1)的混合物或SP/CNTs(1:4)的混合物,三元正极材料、导电剂及PVDF按照组成为96.3wt%:1.2wt%:2.5wt%进行;所述浆料的固含量控制在75.0±1.5wt%之间;所述浆料的粘度控制在6000±1000MPa.s范围间;所述干混搅拌的公转转速为15~30rpm,自转转速为500~1000rpm,时间为5~60min;所述预分散搅拌的公转搅拌速率为5~60rpm,自转转速为500~1500rpm,时间为60~120min;所述分散搅拌的公转搅拌速率为30~60rpm,自转转速为1000~3000rpm,时间为60~180min,真空度≤-95KPa;所述慢转真空消泡是在真空度≤-95KPa和公转转速15rpm条件下,进行反转搅拌来消泡。
负极制浆:首先将负极材料、粘结剂、导电浆按一定比例加入到搅拌罐中进行干混搅拌,一定时间后,按照设计要求的固含量,加入部分纯水进行预捏合搅拌分散,一定时间后再加入剩余的纯水,真空条件下进行水分散搅拌,一定时间后再加入高分子水系分散液,真空条件下进行分散搅拌直至浆料粘度合格,最后真空消泡,浆料慢搅至涂布步骤;其中,负极材料选自扣电池0.2C放电克容量≥450mAh/g的氧化亚硅/石墨复合负极材料,其由10.0wt%的氧化亚硅和90wt%的石墨组成;所述导电浆选用SP/CNTs(1:4)的二元复合导电浆料,其以水为溶剂,SP和CNTs含量分别为1.0wt%和4.0wt%;所述粘结剂为羧甲基纤维素钠(CMC);所用的纯水为电阻率接近18.0MΩ*cm(25℃)的超纯水;所述分散剂为SBR或PAA分散液;负极材料、CMC、导电剂及分散剂按照组成为95.0wt%:1.2wt%:1.5wt%:2.3wt%进行;所述浆料的固含量控制在50.0±1.5wt%之间,粘度控制在3000±1000MPa.s范围间;所述干混搅拌的公转转速为10~30rpm,自转转速为500~1500rpm,时间为5~60min;所述预捏合搅拌的公转搅拌速率为5~20rpm,自转转速为0rpm,时间为30~150min;所述水分散搅拌的公转搅拌速率为20~35rpm,自转转速为1000~3000rpm,时间为90~180min,真空度≤-95KPa;所述分散搅拌的公转搅拌速率为20~35rpm,自转转速为500~2000rpm,时间为30~60min,真空度≤-95KPa;所述真空消泡是在真空度≤-95KPa和公转转速15rpm的条件下,进行15~30min的反转搅拌来消泡。
步骤2)正/负极涂布:
涂布作业前,先对涂布机的钢辊、胶辊、过辊、工作台面、底部挡板及侧挡板、搅拌杆进行清洁,确保涂布用的箔材表面无凹凸点破裂及胶带等异物;然后开启设备电源,在完成箔材纠偏后,开始正式涂布,根据单面涂布设计要求,通过操作界面调整涂长、涂宽、留白间隙及面密度等参数,使极片达到设计工艺要求值,经一定温度的烘烤后,完成单面涂布;单面涂布完成后极片转移置机头,再根据双面涂布设计要求,完成双面涂布;其中,正极涂布所选用的箔材为厚15±1μm的铝箔;所述单面涂长在890~895mm范围内,留白间隙为12±1mm,涂宽为352±1mm,面密度为1.72±0.05g/dm2;所述的双面涂长在890~895mm范围内,留白间隙为12±1mm,涂宽为352±1mm,面密度为1.72±0.05g/dm2,双面长度方向的对气度为±0.5mm;所述的涂布速度为1.5~4.0m/min;所述干燥温度控制在90~130℃之间;负极涂布所选用的箔材为厚10±1μm的铜箔;所述单面涂长在962~967mm范围间,留白间隙为34±1mm,涂宽为362±1mm,面密度为0.619~0.649g/dm2之间;所述的双面涂长在907~912mm范围间,留白间隙为88±1mm,涂宽为362±1mm,面密度为0.619~0.649g/dm2之间,双面长度方向的对气度为±0.5mm;所述的涂布速度为1.5~5.0m/min;所述的干燥温度控制在90~130℃之间。
步骤3)正/负极极片对辊:
将正/负极极片,在辊压机中进行辊压处理,利用千分尺测量对辊后极片进行厚度测量,通过调整设备压力值来实现工艺要求的极片压实密度及厚度值;其中,正极极片辊压后的压实密度为3.3±0.1g/cm3,对应的极片厚度为118±2μm;负极极片辊压后的压实密度为1.55±0.1g/cm3,对应的极片厚度为(90~94)±2m;
步骤4)正/负极分切:
将辊压后的极片,按照工艺设计的要求,进行尺寸的裁剪;正极极片分切裁剪后尺寸为57.0±0.5mm,负极极片分切裁剪后尺寸为59.0±0.5mm;
步骤5)正/负极制片:
将正/负极极片按照设计要求进行极耳焊接作业,焊印必须居中于极耳面,不能有焊歪焊偏等情况;制片完成后,转入烤箱进行真空干燥,一定时间后转入卷绕工序;其中,正极极片极耳焊接要求为焊印数为1个,焊印25.0mm,焊印宽为3.0mm,极耳外漏长度16.0mm,极耳落箔材区域长度为40.0mm,极耳下端距极片边缘距离为17.0mm,极耳边缘距就近料边缘宽度为4.0mm,极耳侧保护胶外露长度为1.5mm,极耳侧距保护胶边缘宽度为5.5mm;所述的负极极片内圈极耳焊接要求为焊印数为4个,焊印3.0mm,焊印宽为3.0mm,极耳外漏长度7.0mm,极耳落箔材区域长度为41.0mm,极耳下端距极片边缘距离为18.0mm,极耳边缘距就近料边缘宽度为4.0mm,极耳侧保护胶外露长度为1.0mm,极耳侧距保护胶边缘宽度为3.5mm;负极极片外圈极耳焊接要求为焊印数为4个,焊印3.0mm,焊印宽为3.0mm,极耳外漏长度15.0mm,极耳落箔材区域长度为41.0mm,极耳下端距极片边缘距离为18.0mm,极耳边缘距就近料边缘宽度为9.3mm,极耳侧保护胶外露长度为1.0mm,极耳侧距保护胶边缘宽度为3.0mm;所述的真空干燥的真空度≤-95KPa,所述温度为80℃,所述时间为8小时;
步骤6)卷绕:
在环境湿度≦0.5%,温度在25±5℃条件下进行作业,按照预卷绕模式,调试好卷绕参数,确保步骤5中的正、负极极片和隔膜在同一中心线上后,在进行卷绕作业,得到半成品电芯;卷绕关键参数为里圈隔膜预卷圈数为8圈,外圈隔膜卷绕圈数为0.5圈,卷针直径为3.5mm,有效卷针直径为4.008mm,上下侧负极超正极料宽度为1mm,上下侧隔膜超负极料宽度为0.75mm,内圈负极超正极料长度为4.0mm,外圈负极超正极料长度为6.0mm;
步骤7)装配:
将半成品电芯进行入壳、组装,然后在干燥箱中真空干燥一段时间后进行注液,其在真空条件下,注入一定重量的电解液,注液量为5.0~6.0g范围间,更优选为5.5~5.8g范围间;注液完成后进行焊接和盖帽,最后利用酒精将钢壳表面的残留电解液清洗掉后,进行风干;
步骤8)电芯化成、老化、分容:将电芯进行化成、老化及分容处理,获得成品电芯;化成步骤为第一步:静置5分钟,再150mA恒流充电至3.0;第二步:静置10分钟,再300mA恒流充电至3.4V;第三步:静置10分钟,再600mA恒流充电至3.85V,结束老化;所述老化步骤为45℃恒温下,保温48小时后结束老化;所述分容步骤为第一步:静置5分钟,再900mA恒流充电至4.2V,转恒压充电至电流≤60mA;第二步:静置10分钟,再600mA恒流放电至2.75V;第三步:静置10分钟,再900mA恒流充电100分钟,结束分容,电芯制备完成。
对比现有技术,本发明技术方案具有的优势如下:
1)本发明的圆柱型锂离子电池在确保高容量不变的基础上,通过降低正负极面密度的方式,减少正负极极片的厚度,从而可以改善锂离子在充放电过程中的迁移阻力,降低了电芯的本征内阻,在高倍率持续循环下的电芯温升不超过65℃,电芯具有优异的安全性能;
2)本发明的圆柱型锂离子电池通过采用特殊的复合二元导电浆料,可在氧化亚硅/石墨复合负极下来粉体颗粒周围形成有效的立体导电网络,一方面,可改善加工性能,使负极极片易于辊压,且有助于提升压实密度和缓和极片反弹,降低极片反弹率,制备的负极极片具有表面结构完整,基本无掉粉和极片开裂等特点;另一方面,可以提升极片的电导率,提升倍率性能,同时也可以有效抑制硅负极在充电时存在的体积膨胀,提升倍率性能。
3)本发明的圆柱型锂离子电池制备工艺成熟,成本低,有利于大规模生产。
附图说明
图1为正极极片的示意图。
图2为负极极片的示意图。
图3为实施例2制备的负极极片SEM图谱(常温,1C充/8C放循环250周)。
图4为实施例2制备的负极极片EDS能谱(常温,1C充/8C放循环250周)。
图5为实施例2制备的2600mAh-18650圆柱电池1C充/8C放循环性能曲线图。
图6为实施例2制备的2600mAh-18650圆柱电池倍率性能曲线图。
图7为实施例3制备的2600mAh-18650圆柱电池8C倍率下的内阻-温升曲线图。
具体实施方式
为更进一步了解本发明内容,下面通过具体实施方式对本发明内容作进一步详细阐述,以帮助相关领域的技术工作者更好的理解本发明的构思、技术方案,但是以下具体实施不对本发明权利要求的范围进行限制。
实施例1
一种高容量、高倍率的圆柱型锂离子电池的制备步骤如下:
步骤1)正极浆料制备:
正极制浆:将NCM622、KS-6/SP(4:1)及粘结剂按96.3wt%:1.2wt%:2.5wt%进行配比,其中NCM622扣电池0.2C放电容量为157±1mAh/g,固含量设计值为75wt%;首先在公转转速25rpm,自转转速500rpm,时间30min条件下进行干混;然后加入适量的NMP溶剂(占设计用量的67.2%),在公转转速60rpm,自转转速1000rpm,时间80min条件下进行预分散搅拌;再加入适量的NMP溶剂(占设计用量的67.2%),在公转转速45rpm,自转转速2500rpm,时间120min,-95KPa真空条件下进行分散搅拌;最后在公转转速15rpm的条件下,进行慢转真空消泡,至涂布步骤。
负极制浆:将扣电池0.1C放电容量为450±1mAh/g的氧化亚硅/石墨复合负极(10%:90%)、CMC及SP/CNTs(1:4)复合导电浆(固含量5%)按95.0wt%:1.2wt%:1.5wt%进行配比,固含量设计值为50.0wt%;首先在公转转速25rpm,自转转速1000rpm,时间15min条件下进行混合;然后加入适量的水(加入量占设计用水量的50%),在公转转速15rpm,自转转速0rpm,时间60min条件下进行预捏合搅拌;依次加入适量的水(加入量占设计用水量的50%),在公转转速30rpm,自转转速2500rpm,时间60min,-95KPa真空条件下进行水分散搅拌;再加入2.3wt%的SBR,在公转转速30rpm,自转转速1500rpm,时间30min,-95KPa真空条件下进行分散搅拌;最后在公转转速15rpm的条件下,进行慢转真空消泡,至涂布步骤。
步骤2)正/负极涂布:涂布作业前,先对涂布机的钢辊、胶辊、过辊、工作台面、底部挡板及侧挡板、搅拌杆进行清洁,确保涂布用的箔材表面无凹凸点破裂及胶带等异物;然后开启设备电源,在完成箔材纠偏后,开始正式涂布,完成正负极单双面涂布。正极涂布用铝箔厚度为15μm,单双面涂长为895±1mm,留白间隙为12±1mm,涂宽为352±1mm,面密度为1.72±0.05g/dm2,双面长度方向的对气度为±0.5mm;单双面涂布速度为3.5m/min,干燥温度控制在90~130℃之间;负极涂布用铜箔厚度为10μm,单面涂长为967±1mm,留白间隙为34±1mm,涂宽为362±1mm,面密度为0.619g/dm2(N/P比=1.03);双面涂长为912±1mm,留白间隙为88±1mm,涂宽为362±1mm,面密度为0.619g/dm2,双面长度方向的对气度为±0.5mm;单双面涂布速度为4.0m/min,干燥温度控制在90~130℃之间。
步骤3)正/负极极片对辊:将步骤2)中的正负极极片,在辊压机中进行辊压处理,利用千分尺测量对辊后极片进行厚度测量,通过调整设备压力值来实现工艺要求的极片压实密度及厚度值。所用正极极片辊压后的压实密度为3.3±0.1g/cm3,对应的极片厚度为118±2μm;所用负极极片辊压后的压实密度为1.55±0.1g/cm3,对应的极片厚度为90±2μm。
步骤4)正/负极分切:将步骤3)中辊压后的极片,按照工艺设计的要求,进行尺寸的裁剪;正极极片分切裁剪后尺寸为57.0±0.5mm,负极极片分切裁剪后尺寸为59.0±0.5mm。
步骤5)正/负极制片:利用步骤4)中的正/负极极片,按照设计要求进行极耳焊接作业;制片完成后,然后在≤-95KPa,80℃条件下,烘烤8小时后转入卷绕工序。其中正极极片极耳焊接要求为焊印数为1个,焊印25.0mm,焊印宽为3.0mm,极耳外漏长度16.0mm,极耳落箔材区域长度为40.0mm,极耳下端距极片边缘距离为17.0mm,极耳边缘距就近料边缘宽度为4.0mm,极耳侧保护胶外露长度为1.5mm,极耳侧距保护胶边缘宽度为5.5mm;负极极片内圈极耳焊接要求为焊印数为4个,焊印3.0mm,焊印宽为3.0mm,极耳外漏长度7.0mm,极耳落箔材区域长度为41.0mm,极耳下端距极片边缘距离为18.0mm,极耳边缘距就近料边缘宽度为4.0mm,极耳侧保护胶外露长度为1.0mm,极耳侧距保护胶边缘宽度为3.5mm;负极极片外圈极耳焊接要求为焊印数为4个,焊印3.0mm,焊印宽为3.0mm,极耳外漏长度15.0mm,极耳落箔材区域长度为41.0mm,极耳下端距极片边缘距离为18.0mm,极耳边缘距就近料边缘宽度为9.3mm,极耳侧保护胶外露长度为1.0mm,极耳侧距保护胶边缘宽度为3.0mm。
步骤6)卷绕:在环境湿度≦0.5%,温度在25±5℃条件下进行作业,按照预卷绕模式,调试好卷绕参数,确保步骤5中的正、负极极片和隔膜在同一中心线上后,在进行卷绕作业,完成半成品电芯制备。其中卷绕关键参数中里圈隔膜预卷圈数为8圈,外圈隔膜卷绕圈数为0.5圈,卷针直径为3.5mm,有效卷针直径为4.008mm,上下侧负极超正极料宽度为1mm,上下侧隔膜超负极料宽度为0.75mm,内圈负极超正极料长度为4.0mm,外圈负极超正极料长度为6.0mm。
步骤7)装配:将步骤6)中的半成品电芯进行入壳、组装,然后在干燥箱中真空干燥一段时间后进行注液,其在真空条件下,注入5.7g的电解液;注液完成后进行焊接和盖帽,最后利用酒精将钢壳表面的残留电解液清洗掉后,进行风干。
步骤8)电芯化成、老化、分容:将步骤7)中的电芯进行化成、老化及分容处理,完成电芯的制备。其中化成步骤为第一步:静置5分钟,再150mA恒流充电至3.0;第二步:静置10分钟,再300mA恒流充电至3.4V;第三步:静置10分钟,再600mA恒流充电至3.85V,结束老化;老化步骤为45℃恒温下,保温48小时后结束老化;所分容步骤为第一步:静置5分钟,再900mA恒流充电至4.2V,转恒压充电至电流≤60mA;第二步:静置10分钟,再600mA恒流放电至2.75V;第三步:静置10分钟,再900mA恒流充电100分钟,结束分容,电芯制备完成;最后进行电芯性能测试。
实施例2:
一种高容量、高倍率的圆柱型锂离子电池的制备步骤如下:
步骤1)正极浆料制备:
正极制浆:将NCM622、KS-6/SP(4:1)及粘结剂按96.3wt%:1.2wt%:2.5wt%进行配比,其中NCM622扣电池0.2C放电容量为157±1mAh/g,固含量设计值为75wt%;首先在公转转速25rpm,自转转速500rpm,时间30min条件下进行干混;然后加入适量的NMP溶剂(占设计用量的67.2%),在公转转速60rpm,自转转速1000rpm,时间80min条件下进行预分散搅拌;再加入适量的NMP溶剂(占设计用量的67.2%),在公转转速45rpm,自转转速2500rpm,时间120min,
-95KPa真空条件下进行分散搅拌;最后在公转转速15rpm的条件下,进行慢转真空消泡,至涂布步骤。
负极制浆:将扣电池0.1C放电容量为450±1mAh/g的氧化亚硅/石墨复合负极(10%:90%)、CMC及SP/CNTs(1:4)复合导电浆(固含量5%)按95.0wt%:1.2wt%:1.5wt%进行配比,固含量设计值为50.0wt%;首先在公转转速25rpm,自转转速1000rpm,时间15min条件下进行混合;然后加入适量的水(加入量占设计用水量的50%),在公转转速15rpm,自转转速0rpm,时间60min条件下进行预捏合搅拌;依次加入适量的水(加入量占设计用水量的50%),在公转转速30rpm,自转转速2500rpm,时间60min,-95KPa真空条件下进行水分散搅拌;再加入2.3wt%的SBR,在公转转速30rpm,自转转速1500rpm,时间30min,-95KPa真空条件下进行分散搅拌;最后在公转转速15rpm的条件下,进行慢转真空消泡,至涂布步骤。
步骤2)正/负极涂布:涂布作业前,先对涂布机的钢辊、胶辊、过辊、工作台面、底部挡板及侧挡板、搅拌杆进行清洁,确保涂布用的箔材表面无凹凸点破裂及胶带等异物;然后开启设备电源,在完成箔材纠偏后,开始正式涂布,完成正负极单双面涂布。正极涂布用铝箔厚度为15μm,单双面涂长为894±1mm,留白间隙为12±1mm,涂宽为352±1mm,面密度为1.72±0.05g/dm2,双面长度方向的对气度为±0.5mm;单双面涂布速度为3.5m/min,干燥温度控制在90~130℃之间;负极涂布用铜箔厚度为10μm,单面涂长为966±1mm,留白间隙为34±1mm,涂宽为362±1mm,面密度为0.637g/dm2(N/P比=1.06);双面涂长为911±1mm,留白间隙为88±1mm,涂宽为362±1mm,面密度为0.637/dm2,双面长度方向的对气度为±0.5mm;单双面涂布速度为4.0m/min,干燥温度控制在90~130℃之间。
步骤3)正/负极极片对辊:将步骤2)中的正负极极片,在辊压机中进行辊压处理,利用千分尺测量对辊后极片进行厚度测量,通过调整设备压力值来实现工艺要求的极片压实密度及厚度值。所用正极极片辊压后的压实密度为3.3±0.1g/cm3,对应的极片厚度为118±2μm;所用负极极片辊压后的压实密度为1.55±0.1g/cm3,对应的极片厚度为92±2μm。
步骤4)正/负极分切:将步骤3)中辊压后的极片,按照工艺设计的要求,进行尺寸的裁剪;正极极片分切裁剪后尺寸为57.0±0.5mm,负极极片分切裁剪后尺寸为59.0±0.5mm。
步骤5)正/负极制片:利用步骤4)中的正/负极极片,按照设计要求进行极耳焊接作业;制片完成后,然后在≤-95KPa,80℃条件下,烘烤8小时后转入卷绕工序。其中正极极片极耳焊接要求为焊印数为1个,焊印25.0mm,焊印宽为3.0mm,极耳外漏长度16.0mm,极耳落箔材区域长度为40.0mm,极耳下端距极片边缘距离为17.0mm,极耳边缘距就近料边缘宽度为4.0mm,极耳侧保护胶外露长度为1.5mm,极耳侧距保护胶边缘宽度为5.5mm;负极极片内圈极耳焊接要求为焊印数为4个,焊印3.0mm,焊印宽为3.0mm,极耳外漏长度7.0mm,极耳落箔材区域长度为41.0mm,极耳下端距极片边缘距离为18.0mm,极耳边缘距就近料边缘宽度为4.0mm,极耳侧保护胶外露长度为1.0mm,极耳侧距保护胶边缘宽度为3.5mm;负极极片外圈极耳焊接要求为焊印数为4个,焊印3.0mm,焊印宽为3.0mm,极耳外漏长度15.0mm,极耳落箔材区域长度为41.0mm,极耳下端距极片边缘距离为18.0mm,极耳边缘距就近料边缘宽度为9.3mm,极耳侧保护胶外露长度为1.0mm,极耳侧距保护胶边缘宽度为3.0mm。
步骤6)卷绕:在环境湿度≦0.5%,温度在25±5℃条件下进行作业,按照预卷绕模式,调试好卷绕参数,确保步骤5)中的正、负极极片和隔膜在同一中心线上后,在进行卷绕作业,完成半成品电芯制备。其中卷绕关键参数中里圈隔膜预卷圈数为8圈,外圈隔膜卷绕圈数为0.5圈,卷针直径为3.5mm,有效卷针直径为4.008mm,上下侧负极超正极料宽度为1mm,上下侧隔膜超负极料宽度为0.75mm,内圈负极超正极料长度为4.0mm,外圈负极超正极料长度为6.0mm。
步骤7)装配:将步骤6)中的半成品电芯进行入壳、组装,然后在干燥箱中真空干燥一段时间后进行注液,其在真空条件下,注入5.7g的电解液;注液完成后进行焊接和盖帽,最后利用酒精将钢壳表面的残留电解液清洗掉后,进行风干。
步骤8)电芯化成、老化、分容:将步骤7)中的电芯进行化成、老化及分容处理,完成电芯的制备。其中化成步骤为第一步:静置5分钟,再150mA恒流充电至3.0;第二步:静置10分钟,再300mA恒流充电至3.4V;第三步:静置10分钟,再600mA恒流充电至3.85V,结束老化;老化步骤为45℃恒温下,保温48小时后结束老化;所分容步骤为第一步:静置5分钟,再900mA恒流充电至4.2V,转恒压充电至电流≤60mA;第二步:静置10分钟,再600mA恒流放电至2.75V;第三步:静置10分钟,再900mA恒流充电100分钟,结束分容,电芯制备完成;最后进行电芯性能测试。
实施例3
一种高容量、高倍率的圆柱型锂离子电池的制备步骤如下:
步骤1)正极浆料制备:
正极制浆:将NCM622、KS-6/SP(4:1)及粘结剂按96.3wt%:1.2wt%:2.5wt%进行配比,其中NCM622扣电池0.2C放电容量为157±1mAh/g,固含量设计值为75wt%;首先在公转转速25rpm,自转转速500rpm,时间30min条件下进行干混;然后加入适量的NMP溶剂(占设计用量的67.2%),在公转转速60rpm,自转转速1000rpm,时间80min条件下进行预分散搅拌;再加入适量的NMP溶剂(占设计用量的67.2%),在公转转速45rpm,自转转速2500rpm,时间120min,-95KPa真空条件下进行分散搅拌;最后在公转转速15rpm的条件下,进行慢转真空消泡,至涂布步骤。
负极制浆:将扣电池0.1C放电容量为450±1mAh/g的氧化亚硅/石墨复合负极(10%:90%)、CMC及SP/CNTs(1:4)复合导电浆(固含量5%)按95.0wt%:1.2wt%:1.5wt%进行配比,固含量设计值为50.0wt%;首先在公转转速25rpm,自转转速1000rpm,时间15min条件下进行混合;然后加入适量的水(加入量占设计用水量的50%),在公转转速15rpm,自转转速0rpm,时间60min条件下进行预捏合搅拌;依次加入适量的水(加入量占设计用水量的50%),在公转转速30rpm,自转转速2500rpm,时间60min,-95KPa真空条件下进行水分散搅拌;再加入2.3wt%的SBR,在公转转速30rpm,自转转速1500rpm,时间30min,-95KPa真空条件下进行分散搅拌;最后在公转转速15rpm的条件下,进行慢转真空消泡,至涂布步骤。
步骤2)正/负极涂布:涂布作业前,先对涂布机的钢辊、胶辊、过辊、工作台面、底部挡板及侧挡板、搅拌杆进行清洁,确保涂布用的箔材表面无凹凸点破裂及胶带等异物;然后开启设备电源,在完成箔材纠偏后,开始正式涂布,完成正负极单双面涂布。正极涂布用铝箔厚度为15μm,单双面涂长为890±1mm,留白间隙为12±1mm,涂宽为352±1mm,面密度为1.72±0.05g/dm2,双面长度方向的对气度为±0.5mm;单双面涂布速度为3.5m/min,干燥温度控制在90~130℃之间;负极涂布用铜箔厚度为10μm,单面涂长为962±1mm,留白间隙为34±1mm,涂宽为362±1mm,面密度为0.649g/dm2(N/P比=1.08);双面涂长为907±1mm,留白间隙为88mm,涂宽为362±1mm,面密度为0.649/dm2,双面长度方向的对气度为±0.5mm;单双面涂布速度为4.0m/min,干燥温度控制在90~130℃之间。
步骤3)正/负极极片对辊:将步骤2)中的正负极极片,在辊压机中进行辊压处理,利用千分尺测量对辊后极片进行厚度测量,通过调整设备压力值来实现工艺要求的极片压实密度及厚度值。所用正极极片辊压后的压实密度为3.3±0.1g/cm3,对应的极片厚度为118±2μm;所用负极极片辊压后的压实密度为1.55±0.1g/cm3,对应的极片厚度为94±2μm。
步骤4)正/负极分切:将步骤3)中辊压后的极片,按照工艺设计的要求,进行尺寸的裁剪;正极极片分切裁剪后尺寸为57.0±0.5mm,负极极片分切裁剪后尺寸为59.0±0.5mm。
步骤5)正/负极制片:利用步骤4)中的正/负极极片,按照设计要求进行极耳焊接作业;制片完成后,然后在≤-95KPa,80℃条件下,烘烤8小时后转入卷绕工序。其中正极极片极耳焊接要求为焊印数为1个,焊印25.0mm,焊印宽为3.0mm,极耳外漏长度16.0mm,极耳落箔材区域长度为40.0mm,极耳下端距极片边缘距离为17.0mm,极耳边缘距就近料边缘宽度为4.0mm,极耳侧保护胶外露长度为1.5mm,极耳侧距保护胶边缘宽度为5.5mm;负极极片内圈极耳焊接要求为焊印数为4个,焊印3.0mm,焊印宽为3.0mm,极耳外漏长度7.0mm,极耳落箔材区域长度为41.0mm,极耳下端距极片边缘距离为18.0mm,极耳边缘距就近料边缘宽度为4.0mm,极耳侧保护胶外露长度为1.0mm,极耳侧距保护胶边缘宽度为3.5mm;负极极片外圈极耳焊接要求为焊印数为4个,焊印3.0mm,焊印宽为3.0mm,极耳外漏长度15.0mm,极耳落箔材区域长度为41.0mm,极耳下端距极片边缘距离为18.0mm,极耳边缘距就近料边缘宽度为9.3mm,极耳侧保护胶外露长度为1.0mm,极耳侧距保护胶边缘宽度为3.0mm。
步骤6)卷绕:在环境湿度≦0.5%,温度在25±5℃条件下进行作业,按照预卷绕模式,调试好卷绕参数,确保步骤5)中的正、负极极片和隔膜在同一中心线上后,在进行卷绕作业,完成半成品电芯制备。其中卷绕关键参数中里圈隔膜预卷圈数为8圈,外圈隔膜卷绕圈数为0.5圈,卷针直径为3.5mm,有效卷针直径为4.008mm,上下侧负极超正极料宽度为1mm,上下侧隔膜超负极料宽度为0.75mm,内圈负极超正极料长度为4.0mm,外圈负极超正极料长度为6.0mm。
步骤7)装配:将步骤6)中的半成品电芯进行入壳、组装,然后在干燥箱中真空干燥一段时间后进行注液,其在真空条件下,注入5.7g的电解液;注液完成后进行焊接和盖帽,最后利用酒精将钢壳表面的残留电解液清洗掉后,进行风干;
步骤8)电芯化成、老化、分容:将步骤7)中的电芯进行化成、老化及分容处理,完成电芯的制备。其中化成步骤为第一步:静置5分钟,再150mA恒流充电至3.0;第二步:静置10分钟,再300mA恒流充电至3.4V;第三步:静置10分钟,再600mA恒流充电至3.85V,结束老化;老化步骤为45℃恒温下,保温48小时后结束老化;所分容步骤为第一步:静置5分钟,再900mA恒流充电至4.2V,转恒压充电至电流≤60mA;第二步:静置10分钟,再600mA恒流放电至2.75V;第三步:静置10分钟,再900mA恒流充电100分钟,结束分容,电芯制备完成;最后进行电芯性能测试。
实施例4
一种高容量、高倍率的圆柱型锂离子电池的制备步骤如下:
步骤1)正极浆料制备:
正极制浆:将NCM523/NCM811、KS-6/SP(4:1)及粘结剂按96.3wt%:1.2wt%:2.5wt%进行配比,其中NCM523和NCM811按40wt%:60wt%质量比混合,其扣电池0.2C放电容量为157±1mAh/g,固含量设计值为75wt%;首先在公转转速25rpm,自转转速500rpm,时间30min条件下进行干混;然后加入适量的NMP溶剂(占设计用量的67.2%),在公转转速60rpm,自转转速1000rpm,时间80min条件下进行预分散搅拌;再加入适量的NMP溶剂(占设计用量的67.2%),在公转转速45rpm,自转转速2500rpm,时间120min,-95Kpa真空条件下进行分散搅拌;最后在公转转速15rpm的条件下,进行慢转真空消泡,至涂布步骤。
负极制浆:将扣电池0.1C放电容量为450±1mAh/g的氧化亚硅/石墨复合负极(10%:90%)、CMC及SP/CNTs(1:4)复合导电浆(固含量5%)按95.0wt%:1.2wt%:1.5wt%进行配比,固含量设计值为50.0wt%;首先在公转转速25rpm,自转转速1000rpm,时间15min条件下进行混合;然后加入适量的水(加入量占设计用水量的50%),在公转转速15rpm,自转转速0rpm,时间60min条件下进行预捏合搅拌;依次加入适量的水(加入量占设计用水量的50%),在公转转速30rpm,自转转速2500rpm,时间60min,-95KPa真空条件下进行水分散搅拌;再加入2.3wt%的SBR,在公转转速30rpm,自转转速1500rpm,时间30min,-95KPa真空条件下进行分散搅拌;最后在公转转速15rpm的条件下,进行慢转真空消泡,至涂布步骤。
步骤2)正/负极涂布:涂布作业前,先对涂布机的钢辊、胶辊、过辊、工作台面、底部挡板及侧挡板、搅拌杆进行清洁,确保涂布用的箔材表面无凹凸点破裂及胶带等异物;然后开启设备电源,在完成箔材纠偏后,开始正式涂布,完成正负极单双面涂布。正极涂布用铝箔厚度为15μm,单双面涂长为894±1mm,留白间隙为12±1mm,涂宽为352±1mm,面密度为1.72±0.05g/dm2,双面长度方向的对气度为±0.5mm;单双面涂布速度为3.5m/min,干燥温度控制在90~130℃之间;负极涂布用铜箔厚度为10μm,单面涂长为966±1mm,留白间隙为34±1mm,涂宽为362±1mm,面密度为0.637g/dm2(N/P比=1.06);双面涂长为911±1mm,留白间隙为88±1mm,涂宽为362±1mm,面密度为0.637/dm2,双面长度方向的对气度为±0.5mm;单双面涂布速度为4.0m/min,干燥温度控制在90~130℃之间。
步骤3)正/负极极片对辊:将步骤2)中的正负极极片,在辊压机中进行辊压处理,利用千分尺测量对辊后极片进行厚度测量,通过调整设备压力值来实现工艺要求的极片压实密度及厚度值。所用正极极片辊压后的压实密度为3.3±0.1g/cm3,对应的极片厚度为118±2μm;所用负极极片辊压后的压实密度为1.55±0.1g/cm3,对应的极片厚度为92±2μm。
步骤4)正/负极分切:将步骤3)中辊压后的极片,按照工艺设计的要求,进行尺寸的裁剪;正极极片分切裁剪后尺寸为57.0±0.5mm,负极极片分切裁剪后尺寸为59.0±0.5mm。
步骤5)正/负极制片:利用步骤4)中的正/负极极片,按照设计要求进行极耳焊接作业;制片完成后,然后在≤-95KPa,80℃条件下,烘烤8小时后转入卷绕工序。其中正极极片极耳焊接要求为焊印数为1个,焊印25.0mm,焊印宽为3.0mm,极耳外漏长度16.0mm,极耳落箔材区域长度为40.0mm,极耳下端距极片边缘距离为17.0mm,极耳边缘距就近料边缘宽度为4.0mm,极耳侧保护胶外露长度为1.5mm,极耳侧距保护胶边缘宽度为5.5mm;负极极片内圈极耳焊接要求为焊印数为4个,焊印3.0mm,焊印宽为3.0mm,极耳外漏长度7.0mm,极耳落箔材区域长度为41.0mm,极耳下端距极片边缘距离为18.0mm,极耳边缘距就近料边缘宽度为4.0mm,极耳侧保护胶外露长度为1.0mm,极耳侧距保护胶边缘宽度为3.5mm;负极极片外圈极耳焊接要求为焊印数为4个,焊印3.0mm,焊印宽为3.0mm,极耳外漏长度15.0mm,极耳落箔材区域长度为41.0mm,极耳下端距极片边缘距离为18.0mm,极耳边缘距就近料边缘宽度为9.3mm,极耳侧保护胶外露长度为1.0mm,极耳侧距保护胶边缘宽度为3.0mm。
步骤6)卷绕:在环境湿度≦0.5%,温度在25±5℃条件下进行作业,按照预卷绕模式,调试好卷绕参数,确保步骤5)中的正、负极极片和隔膜在同一中心线上后,在进行卷绕作业,完成半成品电芯制备。其中卷绕关键参数中里圈隔膜预卷圈数为8圈,外圈隔膜卷绕圈数为0.5圈,卷针直径为3.5mm,有效卷针直径为4.008mm,上下侧负极超正极料宽度为1mm,上下侧隔膜超负极料宽度为0.75mm,内圈负极超正极料长度为4.0mm,外圈负极超正极料长度为6.0mm。
步骤7)装配:将步骤6)中的半成品电芯进行入壳、组装,然后在干燥箱中真空干燥一段时间后进行注液,其在真空条件下,注入5.7g的电解液;注液完成后进行焊接和盖帽,最后利用酒精将钢壳表面的残留电解液清洗掉后,进行风干。
步骤8)电芯化成、老化、分容:将步骤7)中的电芯进行化成、老化及分容处理,完成电芯的制备。其中化成步骤为第一步:静置5分钟,再150mA恒流充电至3.0;第二步:静置10分钟,再300mA恒流充电至3.4V;第三步:静置10分钟,再600mA恒流充电至3.85V,结束老化;老化步骤为45℃恒温下,保温48小时后结束老化;所分容步骤为第一步:静置5分钟,再900mA恒流充电至4.2V,转恒压充电至电流≤60mA;第二步:静置10分钟,再600mA恒流放电至2.75V;第三步:静置10分钟,再900mA恒流充电100分钟,结束分容,电芯制备完成;最后进行电芯性能测试。
图1和图2分别为正极极片和负极极片的设计示意图,负极极片的宽度要比正极极片的宽度大1mm。
图3为实施例2制备的负极极片SEM图谱,图4为实施例2制备的负极极片EDS能谱。取常温,1C充/8C放循环250周的负极极片(实施例2)进行SEM及EDS检测,见图3和图4,结果表面负极极片表面结构完整,基本无掉粉和极片开裂现象。
图5为实施例2制备的2600mAh-18650型圆柱电池在1C充/8C放条件下的容量保持率-循环次数曲线,结果显示其循环性能优异,1C充/8C放循环300周的容量保持率为84.2%.
图6为实施例2制备的2600mAh-18650型圆柱电池在0.2C、0.5C、1C、2C、3C、5C和8C放电条件下的倍率-容量曲线,结果显示倍率性能优异,其在0.2C、0.5C、1C、2C、3C、5C和8C倍率下的放电容量分别为2610mAh、2581mAh、2550mAh、2532mAh、2519mAh、2490mAh和2371mAh。
图7为2600mAh-18650圆柱电池8C倍率下的内阻-温升曲线图,结果显示其制备的单体电池内阻小,其内阻均在15.0mΩ以内;温升小,8C循环下的电芯最高放电温度均<70℃,电池产热少,安全性能优异。表1为不同实施例的圆柱电池电化学性能测试数据,结果表明利用低面密度和长涂布距离的电池,具有内阻低,且可同时满足高容量和高倍率的放电特性。
表1为圆柱电池0.2C放电容量和最大放电倍率的测试数据
对比实施例1
按照与实施例2相同的方法制备圆柱电池,不同之处为:将步骤2)中正极极片单双面涂长为664±1mm,面密度为2.425g/dm2;所述负极极片的单面涂长为734±1mm,留白间隙为23±1mm,面密度为0.956g/dm2(N/P比=1.06);双面涂长为679±1mm,留白间隙为78±1mm,面密度为0.956/dm2,其它步骤同实施例2。
对比实施例2
按照与实施例3相同的方法制备圆柱电池,不同之处为:将步骤2)中正极极片单双面涂长为656±1mm,面密度为2.425g/dm2;所述负极极片的单面涂长为725±1mm,留白间隙为23±1mm,面密度为0.974g/dm2(N/P比=1.08);双面涂长为671±1mm,留白间隙为78±1mm,面密度为0.974/dm2,其它步骤同实施例3。
对比实施例3
按照与实施例2相同的方法制备圆柱电池,不同之处为:将步骤2)中负极制浆的配比改为氧化亚硅/石墨复合负极(10%:90%):CMC:SP:SBR=95.0wt%:1.2wt%:1.5wt%:2.3wt%,固含量设计值为50.0wt%。其它步骤同实施例2。
Claims (10)
1.一种高容量和高倍率圆柱型锂离子电池的制备方法,其特征在于:包含以下步骤:
1)将三元正极材料与粘结剂和导电剂制成正极材料浆料,以及将氧化亚硅/石墨复合负极材料、粘结剂、导电浆及分散剂制成负极材料浆料;
所述导电剂由KS-6和/或CNTs与SP组成;
所述导电浆由CNTs与SP分散在水中得到;
2)将正极材料浆料对箔材进行双面涂布,得到正极极片;以及将负极材料浆料对箔材进行双面涂布,得到负极极片;
3)对正极极片和负极极片依次进行辊压、裁剪、制片和卷绕,得到半成品电芯;
4)将半成品电芯进行入壳、组装,注入电解液,再进行焊接和盖帽,最后进行化成、老化及分容处理,得到成品电芯。
2.根据权利要求1所述的一种高容量和高倍率圆柱型锂离子电池的制备方法,其特征在于:
所述三元正极材料为NCM622,或者为NCM523和NCM811的混合物;
所述氧化亚硅/石墨复合负极材料由氧化亚硅纳米颗粒负载在石墨上构成;其中,
氧化亚硅与石墨的质量百分比组成为6.0%~12%:88.0%~94.0%。
3.根据权利要求1所述的一种高容量和高倍率圆柱型锂离子电池的制备方法,其特征在于:
所述导电剂由KS-6和/或CNTs与SP按照质量比3~5:1组成;
所述导电浆由SP和CNTs按质量比1:3~5分散在水中得到,固含量为4.0%~6.0%。
4.根据权利要求1所述的一种高容量和高倍率圆柱型锂离子电池的制备方法,其特征在于:
所述正极材料浆料的固含量为75.0±1.5%,粘度为6000±1000MPa.s;
三元正极材料与粘结剂和导电剂的质量百分比组成为:95.0%~97.0%:1.0%~1.5%:1.5%~4.0%。
5.根据权利要求1所述的一种高容量和高倍率圆柱型锂离子电池的制备方法,其特征在于:
所述负极材料浆料的固含量为50.0±1.5%,粘度为3000±1000MPa.s;
氧化亚硅/石墨复合负极材料、粘结剂、导电浆及分散剂的质量百分比组成为94.0%~96.0%:1.0%~1.5%:1%~2.0%:1.5%~3.0%。
6.根据权利要求1所述的一种高容量和高倍率圆柱型锂离子电池的制备方法,其特征在于:所述箔材为铝箔或铜箔,其中,正极极片采用厚度在15±1μm范围内的铝箔,负极极片采用厚度在10±1μm范围内的铜箔。
7.根据权利要求1所述的一种高容量和高倍率圆柱型锂离子电池的制备方法,其特征在于:正极材料浆料对箔材进行双面涂布的过程为:先进行单面涂布,再进行双面涂布,最后进行干燥;其中,单面涂长在890~895mm范围内,留白间隙为12±1mm,涂宽为352±1mm,面密度为1.72±0.05g/dm2;双面涂长在890~895mm范围内,留白间隙为12±1mm,涂宽为352±1mm,面密度为1.72±0.05g/dm2,双面长度方向的对气度为±0.5mm,干燥温度为90~130℃。
8.根据权利要求1所述的一种高容量和高倍率圆柱型锂离子电池的制备方法,其特征在于:负极材料浆料对箔材进行双面涂布的过程为:先进行单面涂布,再进行双面涂布,最后进行干燥;其中,单面涂长在962~967mm范围内,留白间隙为34±1mm,涂宽为352±1mm,面密度为0.619~0.649g/dm2;双面涂长在907~912mm范围内,留白间隙为88±1mm,涂宽为362±1mm,面密度为0.619~0.649g/dm2,双面长度方向的对气度为±0.5mm,干燥温度为90~130℃。
9.根据权利要求1所述的一种高容量和高倍率圆柱型锂离子电池的制备方法,其特征在于:
正极极片经过辊压后压实密度为3.3±0.1g/cm3,厚度为118±2μm;
负极极片经过辊压后压实密度为1.55±0.1g/cm3,厚度为(90~94)±2μm。
10.一种高容量和高倍率圆柱型锂离子电池,其特征在于:由权利要求1~9任一项所述制备方法得到。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110925660.0A CN113659218B (zh) | 2021-08-12 | 2021-08-12 | 一种高容量和高倍率圆柱型锂离子电池及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110925660.0A CN113659218B (zh) | 2021-08-12 | 2021-08-12 | 一种高容量和高倍率圆柱型锂离子电池及其制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113659218A true CN113659218A (zh) | 2021-11-16 |
CN113659218B CN113659218B (zh) | 2024-07-16 |
Family
ID=78479572
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110925660.0A Active CN113659218B (zh) | 2021-08-12 | 2021-08-12 | 一种高容量和高倍率圆柱型锂离子电池及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113659218B (zh) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20170092943A1 (en) * | 2015-09-24 | 2017-03-30 | Contemporary Amperex Technology Co., Limited | Positive electrode and li-ion battery including the same |
CN108511748A (zh) * | 2018-04-03 | 2018-09-07 | 金川集团股份有限公司 | 一种高容量18650锂离子电池的制造方法 |
CN110600696A (zh) * | 2019-09-10 | 2019-12-20 | 深圳市比克动力电池有限公司 | 一种快充式长循环、低温放电容量高的圆柱型锂离子电池 |
CN112072164A (zh) * | 2020-08-28 | 2020-12-11 | 蜂巢能源科技有限公司 | 固态锂电池及其制备方法 |
US20210159492A1 (en) * | 2018-05-31 | 2021-05-27 | Btr New Material Group Co., Ltd. | Composite negative electrode material for lithium ion battery, preparation method thereof, and use thereof in lithium ion battery |
CN112909251A (zh) * | 2019-12-04 | 2021-06-04 | 广州汽车集团股份有限公司 | 负极材料活性层、负极极片、锂离子电芯、锂离子电池包及其应用 |
-
2021
- 2021-08-12 CN CN202110925660.0A patent/CN113659218B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20170092943A1 (en) * | 2015-09-24 | 2017-03-30 | Contemporary Amperex Technology Co., Limited | Positive electrode and li-ion battery including the same |
CN108511748A (zh) * | 2018-04-03 | 2018-09-07 | 金川集团股份有限公司 | 一种高容量18650锂离子电池的制造方法 |
US20210159492A1 (en) * | 2018-05-31 | 2021-05-27 | Btr New Material Group Co., Ltd. | Composite negative electrode material for lithium ion battery, preparation method thereof, and use thereof in lithium ion battery |
CN110600696A (zh) * | 2019-09-10 | 2019-12-20 | 深圳市比克动力电池有限公司 | 一种快充式长循环、低温放电容量高的圆柱型锂离子电池 |
CN112909251A (zh) * | 2019-12-04 | 2021-06-04 | 广州汽车集团股份有限公司 | 负极材料活性层、负极极片、锂离子电芯、锂离子电池包及其应用 |
CN112072164A (zh) * | 2020-08-28 | 2020-12-11 | 蜂巢能源科技有限公司 | 固态锂电池及其制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN113659218B (zh) | 2024-07-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2022151944A1 (zh) | 一种极片及其制备方法和电池 | |
CN111916665A (zh) | 一种正极片及包括该正极片的锂离子电池 | |
CN106299280B (zh) | 一种大容量锂离子电池正极浆料的制备方法 | |
CN113066960B (zh) | 一种双复合改性的尖晶石锰酸锂正极片及其制备方法 | |
CN113113565B (zh) | 一种负极片及电池 | |
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 | |
CN114068939A (zh) | 钴酸锂正极材料及其制备方法、锂离子电池 | |
CN113964320A (zh) | 一种锂离子电池及其制备方法 | |
CN110895999A (zh) | 一种多孔石墨烯增强的超级电容器及其制备方法 | |
CN114628648A (zh) | 一种高性能硅碳负极极片及其制备方法 | |
CN115632175B (zh) | 一种负极补锂快充极片及快充电池 | |
CN115207359B (zh) | 一种锂离子电池正极浆料及其制备方法和锂离子电池 | |
CN110970599B (zh) | 一种石墨烯基复合负极材料、其制备方法及锂离子电池 | |
CN113659218B (zh) | 一种高容量和高倍率圆柱型锂离子电池及其制备方法 | |
CN116072839A (zh) | 硅碳负极材料及其制备方法和应用 | |
CN115172680A (zh) | 一种高容量大倍率锂离子电池及其制备方法 | |
WO2021184220A1 (zh) | 一种可预锂化的锂离子启停电源及其制备方法 | |
CN114649503A (zh) | 一种锂电池硅碳负极片及其制备方法 | |
CN117393756B (zh) | 一种石墨烯钠复合导电浆料及其制备方法和应用 | |
CN113206215B (zh) | 一种正极活性材料、正极材料及锂离子电池 | |
CN220821623U (zh) | 一种正极片和锂离子电池 | |
CN113140700B (zh) | 一种正极极片及其制备方法和用途 | |
CN113410455B (zh) | 一种负极极片及其制备方法和应用 | |
CN116885155B (zh) | 一种石墨负极材料及应用其的锂离子电池 | |
CN118156458A (zh) | 磷酸铁锂正极材料、磷酸铁锂正极片及其制备方法、锂离子电池 |
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 | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |