CN202268433U - 一种锂离子电池磷酸铁锂-钴酸锂复合正极极片 - Google Patents

一种锂离子电池磷酸铁锂-钴酸锂复合正极极片 Download PDF

Info

Publication number
CN202268433U
CN202268433U CN2011203983675U CN201120398367U CN202268433U CN 202268433 U CN202268433 U CN 202268433U CN 2011203983675 U CN2011203983675 U CN 2011203983675U CN 201120398367 U CN201120398367 U CN 201120398367U CN 202268433 U CN202268433 U CN 202268433U
Authority
CN
China
Prior art keywords
lithium
ion battery
nickel
lithium ion
iron phosphate
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.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2011203983675U
Other languages
English (en)
Inventor
何志艳
夏攀
郑丽兰
夏雾
严立里
周环波
詹炳然
詹金俊
唐帮助
王建红
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.)
XIAOGAN COLLEGE
Guangzhou Wintonic Battery & Magnet Co Ltd
Original Assignee
XIAOGAN COLLEGE
Guangzhou Wintonic Battery & Magnet 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 XIAOGAN COLLEGE, Guangzhou Wintonic Battery & Magnet Co Ltd filed Critical XIAOGAN COLLEGE
Priority to CN2011203983675U priority Critical patent/CN202268433U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN202268433U publication Critical patent/CN202268433U/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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

Landscapes

  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

本实用新型公开了一种锂离子电池磷酸铁锂-钴酸锂复合正极极片，由钴酸锂正极活性物质涂层、磷酸铁锂正极活性物质涂层、正极集流体铝箔及镍带或镀镍钢带极耳构成，第一层钴酸锂正极活性物质涂层通过涂布工艺涂覆于正极集流体铝箔上，第二层磷酸铁锂正极活性物质涂层通过涂布工艺涂敷于第一层钴酸锂正极活性物质涂层之上，镍带或镀镍钢带极耳通过点焊于正极集流体铝箔上，正极极片点焊1～6个镍带或镀镍钢带极耳于正极集流体铝箔的预留空白位置上。结构简单，使用方便，能够有效地提高锂离子电池的放电容量、提高了锂离子电池的大电流放电效果，并有效地延长锂离子电池使用寿命。

Description

一种锂离子电池磷酸铁锂-钴酸锂复合正极极片
技术领域
本实用新型涉及电池制领域，更具体涉及一种锂离子电池磷酸铁锂-钴酸锂复合正极极片，可用于制造各种类型的一次、二次锂离子电池，特别适用于制造锂离子动力电池。
背景技术
目前，现有工业所生产的锂离子电池正极片的制造，一般都是由活性物质单纯的磷酸铁锂、或者钴酸锂或者所谓三元材料等活性物质、导电剂超细石墨粉(Super-C)、粘结剂聚偏氟乙烯(PVDF)、溶粘剂(溶胀或增加粘结剂溶解性的试剂)N-甲基吡咯烷酮(NMP)、发泡剂羧甲基纤维素钠(CMC)以及其它添加剂混合制作成浆料，浆料经过涂布工艺，单面涂敷到铝箔集流体上，再经点焊极耳等工序制作而成。而由现有工艺制造的正极所制造的锂离子电池存在：比容量低、大电流放电效果差、循环寿命短等缺点。
实用新型内容
为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的是在于提供了一种锂离子电池磷酸铁锂-钴酸锂复合正极极片，结构简单，使用方便，这种锂离子电池磷酸铁锂-钴酸锂复合正极极片的应用，在不改变现有电池制造工艺步骤以及完全利用现有设备的前提下，采用钴酸锂活性物质及磷酸铁锂活性物质双层涂层结构，并适当增加乙炔黑或者超细活性炭导电剂的比例，而制造的一种锂离子电池磷酸铁锂-钴酸锂复合正极极片，能够有效地提高锂离子电池的放电容量、提高了锂离子电池的大电流放电效果，并有效地延长锂离子电池使用寿命。此外，由于使用了两种活性物质磷酸铁锂和钴酸锂双层涂层，既能有效地利用两种正极活性材料的优点，又能客服两种材料的缺点和不足。钴酸锂的优点是工作电压高(钴酸锂3.6～3.7V)，不足是安全性能差，磷酸铁锂的优点是安全性能好，缺点是工作电压较低(磷酸铁锂3.0～3.2V)。
本实用新型通过下述技术方案予以实现：
一种锂离子电池磷酸铁锂-钴酸锂复合正极极片，包括双层正极活性物质浆料、正极集流体铝箔和镍带或镀镍钢带极耳等三个部分构成。
进一步，本实用新型包括如下内容：
一种锂离子电池磷酸铁锂-钴酸锂复合正极极片，主要包括双层正极活性物质浆料、正极集流体铝箔和镍带或镀镍钢带极耳等三个部分构成；
一种锂离子电池磷酸铁锂-钴酸锂复合正极极片，其特征在于：钴酸锂正极活性物质涂层和磷酸铁锂正极活性物质涂层、正极集流体铝箔及镍带或镀镍钢带极耳三部分的连接关系是：第一层钴酸锂正极活性物质涂层通过涂布工艺涂覆于正极集流体铝箔上，第二层磷酸铁锂正极活性物质涂层通过涂布工艺涂敷于第一层钴酸锂正极活性物质涂层(浆料)之上，镍带或镀镍钢带极耳通过点焊工艺点焊于正极集流体铝箔上，对滚机压制成总厚度为0.015～0.35mm的正极极片，经切分，正极极片点焊1～6个镍带或镀镍钢带极耳于正极集流体铝箔的预留空白位置上。
一种锂离子电池磷酸铁锂-钴酸锂复合正极极片，其特征在于：所述的第一层钴酸锂正极活性物质涂层(浆料)由如下步骤制备：第一步：将纳米钴酸锂与纳米Super-C导电剂按质量比为1∶5～10∶1的比例球磨混合均匀得到钴酸锂活性物质混合物；第二步，将第一步得到的混合物与聚偏氟乙烯粘结剂按照质量比为1∶100～3∶100的比例混合均匀；第三步，将第二步得到的混合物与的羧甲基纤维素纳分散剂按照质量比为1∶10～1∶5的比例混合，并添加相当聚偏氟乙烯质量50％的N-甲基吡咯烷酮(NMP)球磨混合均匀；第四步，向第三步得到混合物中加入质量百分比为10～25％加蒸馏水球磨混合均匀，得到第一层钴酸锂正极活性物质涂层(正极活性物质浆料)A；
第二层磷酸铁锂正极活性物质涂层(浆料)由如下步骤制备：第一步：将纳米磷酸铁锂与纳米Super-C导电剂按质量比为1∶5～10∶1的比例球磨混合均匀得到磷酸铁锂活性物质混合物；第二步，将第一步得到的混合物与聚偏氟乙烯粘结剂按照质量比为1∶100～5∶100的比例球磨混合均匀；第三步，将第二步得到的混合物与羧甲基纤维素纳分散剂按照质量比为1∶10～1∶5的比例混合，并添加相当聚偏氟乙烯质量50％的N-甲基吡咯烷酮(NMP)球磨混合均匀；第四步，向第三步得到混合物中加入质量百分比为10～25％加蒸馏水球磨混合均匀，得到第二层磷酸铁锂正极活性物质涂层(正极活性物质浆料)B；
将所述的钴酸锂正极活性物质涂层(浆料)A按照涂布工艺单面或者双面涂敷于正极集流体上，在65～95℃条件下干燥，对滚机压制成总厚度为0.015～0.25mm的初级极片；再次将磷酸铁锂正极活性物质涂层(浆料)B用涂布工艺双面或者单面涂敷于初级极片上，在65～95℃条件下干燥，对滚机压制成总厚度为0.015～0.35mm的正极极片；经切分、点焊1～6个极耳于集流体预留空白位置上。
所述的一种锂离子电池磷酸铁锂-钴酸锂复合正极极片，其特征在于：所述的正极集流体铝箔由厚度为0.01～0.10mm的铝箔制成。
所述的一种锂离子电池磷酸铁锂-钴酸锂复合正极极片，其特征在于：所述的镍带或镀镍钢带极耳由厚度为0.01～0.25mm的金属镍带或者镀镍钢带制成。
采用本实用新型的技术方案，可以取得如下明显的效果：用本实用新型技术方案一种锂离子电池磷酸铁锂-钴酸锂复合正极极片所生产的电池，由于采用了一定比例的放电比容量较高、热稳定性能高的磷酸铁锂活性物质和放电电压较高的钴酸锂正极活性物质双层涂层，从而较有效地提高了锂离子电池的放电比容量，在5C～30C充放电条件下，正极的最高放电比容量均超过120mAh/g，且具有较高的放电电压；由于添加了一定比例的纳米乙炔黑或者超细石墨导电剂，从而提高了锂离子电池的大电流放电效果，由于同时使用了高比容量、高导电性能的以及采用了较为先进的制造工艺制作磷酸铁锂-钴酸锂复合正极片，使得制造的锂离子电池的循环使用寿命短得以显著延长，将制造的复合正极极片组装成18650型锂离子动力电池，在5C～30C较高倍率充放电条件下，实验电池的循环寿命(放电容量小于设计容量70％时的充放电循环次数，以下在同样条件下测定)均超过650次。
本实用新型适用于各种类型、各种型号的圆柱形锂离子电池和方形锂离子动力电池。
附图说明
图1为一种锂离子电池磷酸铁锂-钴酸锂复合正极双面单极耳极片的立体示意图
图2为一种锂离子电池磷酸铁锂-钴酸锂复合正极双面二极耳极片的立体示意图
图3为一种锂离子电池磷酸铁锂-钴酸锂复合正极单面三极耳极片的侧视示意图
图4为一种锂离子电池磷酸铁锂-钴酸锂复合正极单面四极耳极片的立体示意图
图5为一种锂离子电池磷酸铁锂-钴酸锂复合正极单面五极耳极片的立体示意图
图6为一种锂离子电池磷酸铁锂-钴酸锂复合正极单面六极耳极片的立体示意图
其中：1a～钴酸锂正极活性物质涂层，1b～磷酸铁锂正极活性物质涂层，2～正极集流体铝箔，3～镍带或镀镍钢带极耳，4～预留空白位置。
具体实施方式
实施例1：
下面结合附图和具体实施例，对本实用新型作进一步的详细描述。
一种锂离子电池磷酸铁锂-钴酸锂复合正极极片，主要包括钴酸锂正极活性物质涂层(浆料)1a和磷酸铁锂正极活性物质涂层(浆料)1b、正极集流体铝箔2和镍带或镀镍钢带极耳3等三个部分构成；
一种锂离子电池磷酸铁锂-钴酸锂复合正极极片，其特征在于：钴酸锂正极活性物质涂层(浆料)1a和磷酸铁锂正极活性物质涂层(浆料)1b、正极集流体铝箔2及镍带或镀镍钢带极耳3三部分的连接关系是：第一层钴酸锂正极活性物质涂层(浆料)1a通过涂布工艺涂覆于正极集流体铝箔2上，第二层磷酸铁锂正极活性物质涂层(浆料)1b通过涂布工艺涂敷于第一层钴酸锂正极活性物质涂层(浆料)1a之上，镍带或镀镍钢带极耳3通过点焊工艺点焊于正极集流体铝箔2上，对滚机压制成总厚度为0.015～0.35mm的正极极片，经切分正极极片点焊1～6个镍带或镀镍钢带极耳3于正极集流体铝箔2的预留空白位置4上。
一种锂离子电池磷酸铁锂-钴酸锂复合正极极片，其特征在于：所述的第一层钴酸锂正极活性物质涂层(浆料)1a由如下步骤制备：
第一步：将纳米钴酸锂与纳米Super-C导电剂按质量比为1∶5～10∶1的比例球磨混合均匀得到钴酸锂活性物质混合物；
第二步，将第一步得到的混合物与聚偏氟乙烯粘结剂按照质量比为1∶100～3∶100的比例混合均匀；
第三步，将第二步得到的混合物与的羧甲基纤维素纳分散剂按照质量比为1∶10～1∶5的比例混合，并添加相当聚偏氟乙烯质量50％的N-甲基吡咯烷酮(NMP)球磨混合均匀；
第四步，向第三步得到混合物中加入质量百分比为10～25％加蒸馏水球磨混合均匀，得到第一层正极活性物质浆料A；
第二层磷酸铁锂正极活性物质涂层(浆料)1b由如下步骤制备：
第一步：将纳米磷酸铁锂与纳米Super-C导电剂按质量比为1∶5～10∶1的比例球磨混合均匀得到磷酸铁锂活性物质混合物；
第二步，将第一步得到的混合物与聚偏氟乙烯粘结剂按照质量比为1∶100～5∶100的比例球磨混合均匀；
第三步，将第二步得到的混合物与羧甲基纤维素纳分散剂按照质量比为1∶10～1∶5的比例混合，并添加相当聚偏氟乙烯质量50％的N-甲基吡咯烷酮(NMP)球磨混合均匀；
第四步，向第三步得到混合物中加入质量百分比为10～25％加蒸馏水球磨混合均匀，得到第二层正极活性物质浆料B；
将所述的浆料A按照涂布工艺单面或者双面涂敷于正极集流体上，在65～95℃条件下干燥，对滚机压制成总厚度为0.015～0.25mm的初级极片；再次将浆料B用涂布工艺双面或者单面涂敷于初级极片上，在65～95℃条件下干燥，对滚机压制成总厚度为0.015～0.35mm的正极极片；经切分、点焊1～6个镍带或镀镍钢带极耳于正极集流体铝箔2的预留空白位置4上(附图1～6)。
所述的一种锂离子电池磷酸铁锂-钴酸锂复合正极极片，其特征在于：所述的正极集流体铝箔2由厚度为0.01～0.10mm的铝箔制成。
所述的一种锂离子电池磷酸铁锂-钴酸锂复合正极极片，其特征在于：所述的镍带或镀镍钢带极耳3由厚度为0.01～0.25mm的金属镍带或者镀镍钢带制成。
将制造的锂离子电池磷酸铁锂-钴酸锂复合正极极片组装成18650型锂离子动力电池，在5C～30C充放电条件下，锂离子电池充放电循环放电比容量均超过125mAh/g，电池的循环寿命超过650次。
然而，以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此局限本实用新型的范围，所有运用本实用新型说明书内容所进行的等效变化，均同样包含在本实用新型的范围内。

Claims (3)

1.一种锂离子电池磷酸铁锂-钴酸锂复合正极极片，由钴酸锂正极活性物质涂层（1a）、磷酸铁锂正极活性物质涂层（1b）、正极集流体铝箔（2）及镍带或镀镍钢带极耳（3）构成，其特征在于：第一层钴酸锂正极活性物质涂层（1a）通过涂布工艺涂覆于正极集流体铝箔（2）上，第二层磷酸铁锂正极活性物质涂层（1b）通过涂布工艺涂敷于第一层钴酸锂正极活性物质涂层（1a）之上，镍带或镀镍钢带极耳（3）通过点焊于正极集流体铝箔（2）上，正极极片点焊1～6个镍带或镀镍钢带极耳（3）于正极集流体铝箔（2）的预留空白位置（4）上。
2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池磷酸铁锂-钴酸锂复合正极极片，其特征在于：所述的正极集流体铝箔（2）由厚度为0.01～0.10mm的铝箔制成。
3.根据权利要求1所述的一种锂离子电池磷酸铁锂-钴酸锂复合正极极片，其特征在于，所述的镍带或镀镍钢带极耳（3）由厚度为0.01～0.25mm的金属镍带或者镀镍钢带制成。
CN2011203983675U 2011-10-19 2011-10-19 一种锂离子电池磷酸铁锂-钴酸锂复合正极极片 Expired - Fee Related CN202268433U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011203983675U CN202268433U (zh) 2011-10-19 2011-10-19 一种锂离子电池磷酸铁锂-钴酸锂复合正极极片

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011203983675U CN202268433U (zh) 2011-10-19 2011-10-19 一种锂离子电池磷酸铁锂-钴酸锂复合正极极片

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN202268433U true CN202268433U (zh) 2012-06-06

Family

ID=46159217

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011203983675U Expired - Fee Related CN202268433U (zh) 2011-10-19 2011-10-19 一种锂离子电池磷酸铁锂-钴酸锂复合正极极片

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN202268433U (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103531837A (zh) * 2013-09-18 2014-01-22 福建卫东新能源有限公司 一种侧集流电池结构及其制造方法
CN105098193A (zh) * 2015-09-24 2015-11-25 宁德时代新能源科技有限公司 正极片以及包括该正极片的锂离子电池
CN111416127A (zh) * 2020-03-30 2020-07-14 珠海冠宇动力电池有限公司 一种正极片及其制备方法和应用
CN113036080A (zh) * 2021-02-26 2021-06-25 蜂巢能源科技有限公司 一种正极极片及其制备方法和应用
WO2022143889A1 (zh) * 2020-12-30 2022-07-07 珠海冠宇电池股份有限公司 一种极片和锂离子电池

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103531837A (zh) * 2013-09-18 2014-01-22 福建卫东新能源有限公司 一种侧集流电池结构及其制造方法
CN105098193A (zh) * 2015-09-24 2015-11-25 宁德时代新能源科技有限公司 正极片以及包括该正极片的锂离子电池
US10541410B2 (en) 2015-09-24 2020-01-21 Contemporary Amperex Technology Co., Limited Positive electrode and li-ion battery including the same
CN111416127A (zh) * 2020-03-30 2020-07-14 珠海冠宇动力电池有限公司 一种正极片及其制备方法和应用
WO2022143889A1 (zh) * 2020-12-30 2022-07-07 珠海冠宇电池股份有限公司 一种极片和锂离子电池
CN113036080A (zh) * 2021-02-26 2021-06-25 蜂巢能源科技有限公司 一种正极极片及其制备方法和应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102386379A (zh) 锂离子电池磷酸铁锂-钴酸锂复合正极极片的制造方法
CN101510625B (zh) 一种超高倍率锂离子电池
CN103400962B (zh) 一种球形LiFePO4/(C+La2/3-xLi3xTiO3)复合物正极材料及其制备方法
CN202189864U (zh) 一种高容量磷酸铁锂型锂离子电池正极极片
CN101425605B (zh) 一种镍钴锰酸锂高功率锂离子电池
CN104779394A (zh) 一种水系锂(钠)离子电池混合负极材料
WO2016201940A1 (zh) 一种炭/石墨复合负极材料的制备方法
CN105552324A (zh) 一种磷酸铁锂包覆镍钴锰酸锂复合材料的制备方法
CN102306777A (zh) 一种磷酸铁锂型锂离子电池正极片及其制造方法
CN102340027B (zh) 一种高能量密度的锂离子电池
CN101197442A (zh) 一种磷酸铁锂锂离子电池
CN202268433U (zh) 一种锂离子电池磷酸铁锂-钴酸锂复合正极极片
CN109037659A (zh) 一种双层碳包覆磷酸铁锂材料的制备方法
CN105655559A (zh) 一种锂离子电池及其制备方法
CN105742695B (zh) 一种锂离子电池及其制备方法
CN102034971A (zh) 锂离子电池磷酸铁锂/聚并吡啶复合正极材料及其制备方法
CN105552302A (zh) 一种可折叠硫正极复合电极结构
CN104617331A (zh) 一种新能源混合动力汽车专用磷酸铁锂蓄电池
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
CN103367705A (zh) 一种双层包覆的复合锂离子正极材料及其制备方法
CN201773894U (zh) Sc型镍氢电池专用氢氧化镍正极极片
CN105720267A (zh) 一种磷酸亚铁锂动力电池正极片的制备方法
CN103378354A (zh) 一种负极活性材料组合物及含有该组合物的磷酸铁锂电池
CN101964413B (zh) 一种纳米级磷酸铁锂电极材料及其制备方法
CN104103836A (zh) 一种钠和锰共掺杂改性硅酸铁锂正极材料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20120606

Termination date: 20121019