CN1949579A - 一种高容量锂离子电池的制备方法 - Google Patents

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肖彩英
张泽波
李恩花
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Abstract

本发明涉及一种高容量锂离子电池的制备方法，将质量百分比为正极活性物质、两种材料混合的导电添加剂、Hypermer作为电极添加剂、粘结剂混合，用溶剂调成正极膏体，涂敷到铝箔上，在涂膜机上自动干燥成极片，碾压成正电极，剪切制成正极片；将负极活性物质，导电剂，粘结剂，用溶剂调成膏状涂到铜箔上，干燥成极片、剪掉白边碾压成负电极、剪切后制成负极片；将正、负极片，隔膜一起卷绕成电芯，放入壳内，注入电解液并封口。由于同时加入两种导电添加剂，降低了电极中添加剂的量以增加活性物质的量，从而提高电池的容量，因此有效降低电极的厚度，本技术方案简单、易控制，设备成本低，为高容量锂离子电池的研究生产提供了有益的帮助。

Description

一种高容量锂离子电池的制备方法
技术领域
本发明属于锂离子电池技术领域，特别是涉及一种高容量锂离子电池的制备方法。
背景技术
目前，以市场用量非常广泛的ICR1865型锂离子电池为例，制备方法是：
正极的制作：将质量百分比为89％-92％的钴酸锂，4％-9％的乙炔黑、碳粉、石墨中一种作为导电添加剂、3％-6％的聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯，聚合类树脂中一种作为粘结剂，以N-甲基吡咯烷酮或二甲基酰胺，二甲基乙酰胺作溶剂，调成膏体，以20um厚的铝箔作集流体，将膏料涂敷到铝箔上，并干燥，将极片碾压，碾压的电极密度在3.3g/cm3-3.4g/cm3，剪切制成正极片；负极的制作：将89％-90％的人造石墨、改性天然石墨作为负极活性物质，如与2％～7％的导电剂(同上)，4％～9％的粘结剂(同上)，以N-甲基吡咯烷酮(同上)等作溶剂，调成膏状，以10um厚的铜箔作集流体，将膏料涂到铜箔上，并经干燥、碾压、剪切等操作制成负极片；将上述加工的正、负极片，用聚丙烯树脂和聚乙烯树脂的复合膜作为隔膜卷绕成电芯，放入壳内，注入有机非水性电解液并封口，该有机非水性电解液，对其进行化成后处理；该方法的制备，由于电极密度、电池体系中非活性物质的量的问题，导致锂离子电池容量不能提高，难以满足实用的需要。
发明内容
本发明为解决现有技术中存在的问题，提供了一种制备容量可达2460mAh、最高比能量为192Wh/Kg、100次循环后仍然保持初始容量的90％的一种高容量锂离子电池的制备方法。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采用的技术方案是：高容量锂离子电池的制备方法，将质量百分比为90％-95％的正极活性物质、2％-7％的导电添加剂、0.5％-1.0％的电极添加剂、3％-6％的粘结剂混合，用溶剂调成粘度为4000-6000cps正极膏体，15um厚的铝箔作集流体，将膏料涂敷到铝箔上，在涂膜机上自动干燥成极片，碾压成正电极，剪切制成正极片；将89％-94％的负极活性物质，与2％～7％的导电剂，3％～6％的粘结剂，用溶剂调成膏状，以10um厚的铜箔作集流体，将膏料涂到铜箔上，干燥成极片、碾压、剪切后制成负极片；将正、负极片，隔膜一起卷绕成电芯，放入壳内，注入电解液并封口，化成后处理，上述导电添加剂为两种材料的混合导电添加剂；上述电极添加剂为Hypermer；上述碾压工序前先将极片上的白边剪掉。
本发明还可以采取如下技术措施来实现：所述混合导电添加剂为质量比为1∶1的乙炔黑、碳粉、石墨中任意两种材料的混合物；所述碾压成的正电极密度为3.75g/cm3-3.85g/cm3；所述碾压成的负电极密度为1.65-1.75g/cm3；所述隔膜材料厚度为18μm的聚丙烯树脂和聚乙烯树脂的复合膜。
本发明具有的优点和积极效果是：由于同时加入两种添加剂，降低了电极中添加剂的量以增加活性物质的量，从而提高电池的容量，由于在电极中加入少量电极添加剂，提高了电极振实密度，有效降低了电极的厚度，增加电池中活性物质的量，从而提高锂离子电池的容量。
具体实施方式
为了能进一步了解本发明的发明内容，特点及功效，兹列举以下实例进行详细说明如下：
正极片的制作：将振筛后质量百分比为90％-95％的钴酸锂作为正极活性物质、2％-7％混合导电添加剂，该添加剂为质量比1∶1的乙炔黑、碳粉、石墨中任意两种材料的混合物，0.5％-1.0％的Hypermer作为电极添加剂，3％-6％的聚四氟乙烯或聚偏氟乙烯或聚合类树脂中一种作为粘结剂混合，用N-甲基吡咯烷酮或二甲基酰胺，二甲基乙酰胺作溶剂调成粘度为4000-6000cps正极膏体，15um厚的铝箔作为集流体，用涂膜机将膏料涂敷到铝箔上，在涂膜机上自动干燥成极片，裁边后碾压成电极密度为3.75g/cm3-3.85g/cm3的正电极，根据所需尺寸将正电极剪切制成正极片；
负极片的制作：将质量百分比为89％-94％的人造石墨或者改性人造石墨作为负极活性物质，2％～7％的KS和SS型乙炔黑作为导电添加剂导电剂，0.5％-1.0％的Hypermer作为电极添加剂，3％～6％的粘结剂聚四氟乙烯或聚偏氟乙烯或聚合类树脂中一种作为粘结剂混合，用N-甲基吡咯烷酮或二甲基酰胺，二甲基乙酰胺作溶剂调成粘度为4000-6000cps负极膏体，以10um厚的铜箔作集流体，用涂膜机将负极膏料涂敷到铝箔上，在涂膜机上自动干燥成极片，裁边后碾压成电极密度为1.65-1.75g/cm3的负电极，根据所需尺寸将负电极剪切制成负极片；将正、负极片，隔膜一起卷绕成电芯，放入壳内，注入电解液并封口，化成后处理，。以上述方法制成的ICR1865型锂离子为例试验结果如下：电池容量为2380mAh～2460mAh；电池比能量为185Wh/Kg～192Wh/Kg；100次循环后仍然保持初始容量的90％。综上所述，采用本发明的技术方案，可以实现提高锂离子电池的容量。

Claims (4)

1.一种高容量锂离子电池的制备方法，将质量百分比为90％-95％的正极活性物质、2％-7％的导电添加剂、0.5％-1.0％的电极添加剂、3％-6％的粘结剂混合，用溶剂调成粘度为4000-6000cps正极膏体，15um厚的铝箔作集流体，将膏料涂敷到铝箔上，在涂膜机上自动干燥成极片，碾压成正电极，剪切制成正极片；将89％-94％的负极活性物质，与2％～7％的导电剂，3％～6％的粘结剂，用溶剂调成膏状，以10um厚的铜箔作集流体，将膏料涂到铜箔上，干燥成极片、碾压、剪切后制成负极片；将正、负极片，隔膜一起卷绕成电芯，放入壳内，注入电解液并封口，化成后处理，其特征在于：所述导电添加剂为两种材料的混合导电添加剂；所述电极添加剂为Hypermer；所述碾压工序前先将极片上的白边剪掉。
2.根据权利要求1所述的高容量锂离子电池的制备方法，其特征在于：所述混合导电添加剂为质量比为1∶1的乙炔黑、碳粉、石墨中任意两种材料的混合物。
3.根据权利要求1所述的高容量锂离子电池的制备方法，其特征在于：所述碾压成的正电极密度的3.75g/cm3-3.85g/cm3；所述碾压成的负电极密度的1.65-1.75g/cm3。
4.根据权利要求1所述的高容量锂离子电池的制备方法，其特征在于：所述隔膜材料为厚度为18μm的聚丙烯树脂和聚乙烯树脂的复合膜。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102037602A (zh) * 2008-04-16 2011-04-27 安维亚系统公司 高能量锂离子二次电池
CN101499524B (zh) * 2008-01-30 2012-04-18 松下电器产业株式会社 非水二次电池及其制造方法

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