WO2007104177A1

WO2007104177A1 - Procédé de production d'une pile ion-lithium cylindrique du type fournissant de la puissance

Info

Publication number: WO2007104177A1
Application number: PCT/CN2006/000375
Authority: WO
Inventors: Xinguo Zhuang; Xinhe Zhang
Original assignee: Li, Zhongyan
Priority date: 2006-03-13
Filing date: 2006-03-13
Publication date: 2007-09-20

Description

动力型圆柱裡离子电池制备方法技术领域本发明涉及电化学领域，特别是指一种有机电解质动力型圆柱锂离子电池的制备方法。背景技术目前，在电子装置领域中，高能量密度的锂离子二次电池作为便携式电子仪器、电动工具、电动汽车等的电源问题引们的关注。早期的可充电的电池装置包括铅酸电池、镍镉电池等，它们在市场上取得了相当大的成功；但由于铅、镉金属元素对环境的污染，欧洲联盟已经制定了限制有害环境和人体的物质使用的 RoHS 规则，故铅酸电池、镍镉电池由于含有铅金属元素与镉金属元素是难进入市场，不利市场竟争；当今，市场上也出现了一些含锰酸锂等成份的高能量密度锂离子电池，但实际使用过程中，若在高温（60度）下存在不稳定性之隐患，电池放电容量不足，并且可能会造成爆炸、起火等现象发生。发明内容本发明主要目的在于提供一种具有性能稳定、安全使用、环保的动力型圆柱锂离子电池之制备方法。

为实现上述之目的，本发明采取如下技术方案：

一种动力型圆柱锂离子电池制备方法，包括一正极电极制备方法，按重量百分比计，将 51%-57. 1%尖晶石锰酸锂、 0. 6%- 6%碳黑、 0. 06%- 3%白碳黑、 1. 2%- 2. 4%聚偏二氟乙烯（PVDF)与 35 % -45%N-甲基吡咯烷酮（丽 P)混合而成正极集流体，所得集流体涂覆在铝箔上，然后加压制成正极电极；一负极电极制备方法，按重量百分比计，将 54%- 57%天然石墨粉、 1. 2%- 3%碳黑、 0. 3%- 1. 2%羧甲基纤维素（CMC)、 0. 6%-1. 8%丁苯橡胶（SBR)与 35 % -45%水混合而成负极集流体，所得负极集流体涂覆在电解铜箔上，然后加压制成负极电极；在正极电极和负极电极之间用一隔膜纸隔开，且各电极上集流体上连接引出导电极耳，然后将上述制得的正极电极与负极电极插入圆柱型壳体内，该圆柱型壳体内具有非水性电解液，该电解液是将 0. 8-1. 5mol/L的六氟磷锂溶于按重量百分比计的 20%- 60%碳酸亚乙脂、 40%- 80%碳酸二乙脂中制成。所述隔膜纸的材质为单层 PE或 PP- PE- PP三层；所述圆柱型壳体外围直径为 15mm-28rara之间。

本发明有益效果是通过上述方法所制的动力型圆柱锂离子电池具有性能稳定及安全使用之效果，还有效地避免了环境污染现象发生，有利于环保之功效。具体实施方式下面结合实施例对本发明进一步说明。

实施例 1

将 55. 2wt. %尖晶石锰酸锂 ( LiMnA )粉、 1. 8wt. %碳黑、 0. 6wt. % 白炭黑、 2. 4wt. %聚偏二氟乙烯（PVDF 761EA )与 40 wt. % N -曱基吡咯烷酮（NMP)混合而成集流体，所得集流体涂覆在铝箔（ 18 μ m )上，然后加压，得到正极电极。将 56wt. %包覆天然石墨（AMG-18/BTR ) 粉、 1. 8wt. %碳黑（ SUPER-P ), 0. 7wt. %羧曱基纤维素（CMC)、 1. 5wt. % 丁苯橡胶（SBR)与 40 wt. %水混合成集流体。所得集流体涂覆在电解铜箔（18 μ ηι )上，然后加压，得到负电极。

将六氟麟锂 ( LiPFj 以 1. 05mol/L 的量溶于碳酸亚乙酯（EC)、碳酸二乙酯（DEC )混合溶剂（混合体积比： 50: 50 ), 在正极电极和负极电极之间用一隔膜纸隔开，且各电极上集流体上连接引出导电极耳，然后将上述制得的正极电极与负极电极插入圆柱型壳体内，在圆柱型壳体内具有电解液，该电解液是将六氟磷锂（LiPF₆ ) 以 1. 0⁵mol/L 的量溶于碳酸亚乙酯（EC)、碳酸二乙酯（DEC ) 混合溶剂（混合体积比： 50: 50 )制成，由此得到圆柱型锂离子二次电池。

由实施例 1 中制成的锂离子电池通过以下测试可知：通过电池

1C充电至 4. 2V, 恒电压充电至电流小于 0. 01C, 然后进行针刺实验，电池安全不爆炸，不起火。电池: LC充电至 4. 2V, 恒电压充电至电流小于 0. 01C, 进行 ( 60°C )温度存贮 3周 , 电池放电容量保持初始容量的 97%。实施例 2

将 54. 6 t.。/«尖晶石锰酸锂 ( LiMn₂0₄ )粉、 1. 8wt. %碳黑、 1. 2wt. % 白炭黑和 2. ½t. %聚偏二氟乙晞（PVDF 761EA ) 与 40 wt. % N -曱基吡咯烷酮（薩 P )混合成集流体，所得集流体涂覆在铝箔（ 18 μ m )上，然后加压，得到正极电极；将 56wt. %包覆天然石墨（AMG- 18/BTR ) 粉、 1. 8wt. %碳黑（ SUPER- P )、 0. 7wt. %羧甲基纤维素（CMC)、 1. 5wt. % 丁苯橡胶（SBR )与 40 .％水混合成集流体。所得集流体涂覆在电解铜箔（18 μ ΐϋ )上，然后加压，得到负极电极。在正极电极和负极电极之间用一隔膜纸隔开，所述隔膜纸的材质为单层 PE或 PP-PE-PP三层，且各电极上集流体上连接引出导电极耳，然后将上述制得的正极电极与负极电极插入圆柱型壳体内，在圆柱型壳体内具有电 ^液，该电解液是将六氟磷锂（LiPF₆ ) 以 1. 05mol /L 的量溶于碳酸亚乙酯（EC)、碳酸二乙酯（DEC )混合溶剂（混合体积比： 50: 50 )制成，由此得到圆柱型锂离子二次电池。

由实施例 2中制成的锂离子电池通过以下测试可知：电池 1C充电至 4. 2V, 恒电压充电至电流小于 0. 01C, 然后进行针剌实验，电池安全不爆炸，不起火。电池 1C充电至 4. 2V, 恒电压充电至电流小于 0. 01C, 进行 ( 60Ό )温度存贮 3周，电池放电容量保持初始容量不变。

通过实施 1、实施 2中得出通本发明之制备方法得出的动力型圆柱锂离子电池具有性能稳定及安全使用之效果，并且由于避开了铅金属元素与镉金属元素的使用，有效地保证了环保之目的。

以上所述，仅'是本发明动力型圆柱锂离子电池制备方法较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰, 均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims

权利要求

1、一种动力型圆柱锂离子电池制备方法，其特征在于：包括：一正极电极制备方法，按重量百分比计，将 51%-57. 1%尖晶石锰酸锂、 0. 6%-6%碳黑、 0. 06%-3%白碳黑、 1. 2%-2. 4%聚偏二氟乙烯与 35 % -45% N-甲基吡咯烷酮混合而成正极集流体，所得集流体涂覆在铝箔上，然后加压制成正极电极；

一负极电极制备方法，按重量百分比计，将 54%- 57°/。天然石墨粉、 1. 2%- 3%碳黑、 0. 3%-1. 2%羧曱基纤维素、 0. 6%-1. 8%丁苯橡胶与 35 % -45%水混合而成负极集流体，所得负极集流体涂覆在电解铜箔上，然后加压制成负极电极；

在正极电极和负极电极之间用一隔膜纸隔开，且各电极上集流体上连接引出导电极耳，然后将上述制得的正极电极与负极电极插入圆柱型壳体内，该圆柱型壳体内具有非水性电解液，该电解液是将 0. 8-1. 5moL/L 的六氟磷锂溶于按重量百分比计的 20%- 60%碳酸亚乙脂、 40%- 80%碳酸二乙脂混合溶剂中制成。 .

2、根据权利要求 1所述的动力型圆柱锂离子电池制备方法，其特征在于：所述隔膜纸的材质为单层 PE或 PP- PE- PP三层。

3、根据权利要求 1所述的动力型圓柱型锂子电池制备方法，其特征在于：所述圆柱型壳体外围直径为 15mm- 28醒之间。