一种可大电流充放电的磷酸铁锂聚合物锂电池制造技术

本发明专利技术公开了一种可大电流充放电的磷酸铁锂聚合物锂电池，旨在提供一种放电能力足、安全性好、耐用性好、耐高温能力强的可大电流充放电的磷酸铁锂聚合物锂电池。本发明专利技术包括电池芯体、包裹于所述电池芯体外的电池外壳及填充在在所述电池外壳内部的电解液，所述电池芯体采用叠片结构，包括堆叠的多块正极片及负极片，且每块所述负极片位于相邻的两块所述正极片之间，相邻的所述正极片和负极片之间设置有隔膜，所述正极片由在正极集流体上涂覆正极浆料构成，所述负极片由在负极集流体上涂覆负极浆料构成。本发明专利技术应用于锂电池的技术领域。

A Lithium Iron Phosphate Polymer Lithium Battery with High Current Charging and Discharging

【技术实现步骤摘要】
一种可大电流充放电的磷酸铁锂聚合物锂电池
本专利技术涉及锂电池的
,特别涉及一种可大电流充放电的磷酸铁锂聚合物锂电池。
技术介绍
随着科学技术的发展及电化学材料及工艺技术的进步，人们不断地研究、开发出新型电池材料及新型电池。继镍镉、镍氢可充电电池之后，在1991年开发出可充电的锂离子电池，1995年又推出性能更好的聚合物锂电池。现有的高倍率大电流充放电的锂电池正极采用钴酸锂、三元、锰酸锂，负极采用石墨，现有的技术存在的问题是：1.大电流放电能力不足；2.安全性差，尤其大容量的锂电池存在胀气，易起火，不能通过重物冲击、针刺等安全性测试；3.过充电时易胀气失效；4.耐高温能力差。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种可大电流充放电的磷酸铁锂聚合物锂电池。本专利技术所采用的技术方案是：本专利技术包括电池芯体、包裹于所述电池芯体外的电池外壳及填充在在所述电池外壳内部的电解液，所述电池芯体采用叠片结构，包括堆叠的多块正极片及负极片，且每块所述负极片位于相邻的两块所述正极片之间，相邻的所述正极片和负极片之间设置有隔膜，所述正极片由在正极集流体上涂覆正极浆料构成，所述负极片由在负极集流体上涂覆负极浆料构成。进一步的，所述正极浆料活性物质采用纳米磷酸铁锂，各成分的重量百分比配比为：纳米磷酸铁锂：92%～96%，导电剂：0.5%～2%，碳纳米管/石墨烯：1%～3%，粘结剂PVDF：2%～3%；所述负极浆料活性物质采用高比表面积的石墨，各成分的重量百分比配比为：石墨：88%～92%，钛酸锂：3%～5%，导电剂：1.5%～2%，粘结剂：CMC1.5%SBR2.35%。进一步的，所述正极集流体采用铝网，所述负极集流体采用铜网。进一步的，所述隔膜采用的是高孔隙率PP/PE/PP隔膜。进一步的，所述电解液的主要成分有EC、PC、EMC、EP、PS、VC、锂盐，各成分的重量配比为：EC:20%～30%，PC:10%～20%,EMC:15%～25%,EP:2%～6%,PS:1%～3%,VC:2%～3%,锂盐:1%～1.5%。进一步的，所述电池外壳采用铝塑膜制成。本专利技术的有益效果是：由于本专利技术的组装方式采用叠片结构，增加了电流通道，降低了电池的内阻；正极浆料采用橄榄石结构纳米磷酸铁锂，并添加特殊的碳纳米管或石墨烯，不仅使其导电性大大提高，也提高了在大电流放电情况下的导热能力；通过在负极浆料中添加钛酸锂，降低电池放电的截止电压，提高电池耐过放能力；隔膜采用三层高孔隙率PP/PE/PP隔膜，降低了电池充放电时锂离子在隔膜中迁移的阻力，提高了电池大电流的放电能力。而且三层PP/PE/PP隔膜可以提高电池在大电流充放电情况下，电池发热时的安全性能；采用添加有PS、EP、PC、VC添加剂的电解液，提高电池耐过充过放电及耐高温性能。附图说明图1是电池芯体的结构示意图。具体实施方式如图1所示，在本实施例中，本专利技术包括包括电池芯体1、包裹于所述电池芯体1外的电池外壳及填充在在所述电池外壳内部的电解液，所述电池芯体1采用叠片结构，包括堆叠的多块正极片11及负极片12，且每块所述负极片12位于相邻的两块所述正极片11之间，相邻的所述正极片11和负极片12之间设置有隔膜13，所述正极片11由在正极集流体上涂覆正极浆料构成，所述负极片12由在负极集流体上涂覆负极浆料构成。此设计中，所述电池芯体1采用了叠片结构，增加了电流通道，降低了电池的内阻。在本实施例中，所述正极浆料活性物质采用纳米磷酸铁锂，各成分的重量百分比配比为：纳米磷酸铁锂：92%～96%，导电剂：0.5%～2%，碳纳米管/石墨烯：1%～3%，粘结剂PVDF：2%～3%；所述负极浆料活性物质采用高比表面积的石墨，各成分的重量百分比配比为：石墨：88%～92%，钛酸锂：3%～5%，导电剂：1.5%～2%，粘结剂：CMC1.5%SBR2.35%。此设计中，正极浆料采用橄榄石结构纳米磷酸铁锂，并添加特殊的碳纳米管或石墨烯，不仅使其导电性大大提高，也提高了在大电流放电情况下的导热能力；通过在负极浆料中添加钛酸锂，降低电池放电的截止电压，提高电池耐过放能力。在本实施例中，所述正极集流体采用铝网，所述负极集流体采用铜网。在本实施例中，所述隔膜13采用的是高孔隙率PP/PE/PP隔膜。此设计中，所述隔膜采用三层高孔隙率PP/PE/PP隔膜，降低了电池充放电时锂离子在隔膜中迁移的阻力，提高了电池大电流的放电能力。在本实施例中，所述电解液的主要成分有EC、PC、EMC、EP、PS、VC、锂盐，各成分的重量配比为：EC:20%～30%，PC:10%～20%,EMC:15%～25%,EP:2%～6%,PS:1%～3%,VC:2%～3%,锂盐:1%～1.5%。此设计中，采用添加有PS、EP、PC、VC添加剂的电解液，提高电池耐过充过放电及耐高温性能。在本实施例中，所述电池外壳2采用铝塑膜制成。综上所述：本专利技术具有以下优点：1.大电流放电性能提升，30C倍率放电能力：30C持续放电可达标称容量90%以上；2.耐过充、过放能力提升，且在3C/10V过充电测试中不起火、不爆炸；在3C/1V过放电测试中不气胀、不漏液、不起火、不爆炸；3C/0V过放电测试中不起火、不爆炸；3.循环稳定性提高：在3C充放电3000次，容量保持率85%以上；4.耐高温性能提升：在85℃/24h不气胀、不漏液、不起火、不爆炸；5.重物冲击、针刺、短路安全性提高、不起火、不爆炸。本专利技术应用于锂电池的
虽然本专利技术的实施例是以实际方案来描述的，但是并不构成对本专利技术含义的限制，对于本领域的技术人员，根据本说明书对其实施方案的修改及与其他方案的组合都是显而易见的。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可大电流充放电的磷酸铁锂聚合物锂电池，其特征在于：它包括电池芯体（1）、包裹于所述电池芯体（1）外的电池外壳及填充在在所述电池外壳内部的电解液，所述电池芯体（1）采用叠片结构，包括堆叠的多块正极片（11）及负极片（12），且每块所述负极片（12）位于相邻的两块所述正极片（11）之间，相邻的所述正极片（11）和负极片（12）之间设置有隔膜（13），所述正极片（11）由在正极集流体上涂覆正极浆料构成，所述负极片（12）由在负极集流体上涂覆负极浆料构成。

【技术特征摘要】
1.一种可大电流充放电的磷酸铁锂聚合物锂电池，其特征在于：它包括电池芯体（1）、包裹于所述电池芯体（1）外的电池外壳及填充在在所述电池外壳内部的电解液，所述电池芯体（1）采用叠片结构，包括堆叠的多块正极片（11）及负极片（12），且每块所述负极片（12）位于相邻的两块所述正极片（11）之间，相邻的所述正极片（11）和负极片（12）之间设置有隔膜（13），所述正极片（11）由在正极集流体上涂覆正极浆料构成，所述负极片（12）由在负极集流体上涂覆负极浆料构成。2.根据权利要求1所述的一种可大电流充放电的磷酸铁锂聚合物锂电池，其特征在于：所述正极浆料活性物质采用纳米磷酸铁锂，各成分的重量百分比配比为：纳米磷酸铁锂：92%～96%，导电剂：0.5%～2%，碳纳米管/石墨烯：1%～3%，粘结剂PVDF：2%～3%；所述负极浆料活性物质采用高比表面积的石墨，各成分的重量百分比配比为：...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙英平，伍荣尚，伍彦升，
申请(专利权)人：广东省飞驰新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44