一种4.35V电压的锂离子电池制造技术

本发明专利技术公开了一种4.35V电压的锂离子二次电池，其特征在于：包含：正极材料配方按重量百分比计算，层状锰酸锂85～93％、正极导电剂1～5％和正极粘结剂1～5％；负极片材料配方，按重量百分比计算，包含活性物质石墨85～95％、负极导电剂1～5％和负极粘结剂1～5％。利用层状锰酸锂，提高材料本身的工作电压，添加一定含量的导电剂提高电池在大电流放电时，内阻降低，极化现象减少，电池的放电能力提高。因此，本发明专利技术能够提供一种高比能量的锂离子二次电池，具有很大的工业和商业价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池
，特别是一种高电压、高比能量的4.35V锂离子二次电池。
技术介绍
目前随着经济与新能源的发展，各种电子产品配套电源向着重量轻、高能量、长贮存寿命方向发展。锂离子电池由于具有工作电压高、比能量高、长循环寿命、适应高低温环境工作等优良性能，逐步从民用领域的移动电话、笔记本电脑扩展到电动汽车、太阳能、风能电站蓄电，之后又扩展到其他诸多应用领域。随着锂离子电池向高比能量、高比功率方向发展趋势来说，提高电池的比能量有两种方法，一种是提高电极材料的比能量，一种方法是提高电池的电压。其中目前锂离子电池的正负极材料已经发展到先进水平，要想进一步提高已经非常难，提高电池的电压是一个可发展的方向，其发展主要取决于电极材料的结构和电解液的工作电压范围。电解液的工作电压范围可通过添加一定的电解液添加剂来提高电池的电压。一般来说，在基本不增加电池成本的情况下(按质量分数或体积分数计算，添加剂的添加量不超过电解液总量的5%)，添加剂的使用能显著改善锂离子电池的某些性能，不仅可减少专用的过充电保护电路，而且对简化电池制造工艺，降低电池生产成本具有重要的意义。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是:提供一种电压为4.35V的锂离子二次电池，已解决现有技术的不足。本专利技术的技术方案是:一种4.35V电压的锂离子二次电池，包含:正极材料配方按重量百分比计算，层状锰酸锂85?93%、正极导电剂I?5%和正极粘结剂I?5% ;负极片材料配方，按重量百分比计算，包含活性物质石墨85?95%、负极导电剂I?5%和负极粘结剂I?5%。所述层状锰酸锂采用液相共沉淀法制备。正极导电剂添加量为2.5?4%，正极粘结剂的添加量为2?4.5%。正极导电剂为碳纳米管、科琴黑、石墨烯中的一种或几种混合。负极导电剂为中间相碳微球、碳纳米管、科琴黑、石墨烯中的一种或多种。负极粘结剂为丁苯乳胶、羧甲基纤维素钠或LA132。电解质为六氟磷酸锂，溶剂为碳酸二甲酯、乙烯碳酸酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯或二乙基亚硫酸酯。添加剂为亚硫酸丙烯酯、碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯或丙稀碳酸酯。本专利技术的有益效果:利用层状锰酸锂，提高材料本身的工作电压，添加一定含量的导电剂提高电池在大电流放电时，内阻降低，极化现象减少，电池的放电能力提高。因此，本专利技术能够提供一种高比能量的锂离子二次电池，具有很大的工业和商业价值。本锂离子电池正极材料的配方里添加适量的导电剂，可以缓解前期放电平台下降速度，能有效防止锂离子电池前期放电电压下降过快，从而改善锂离子电池在大电流条件下的放电性能。而对应的制备方法，可以使各种物质分散比较均匀，有利于获得面密度比较均匀的正极极片，对电芯一致性的提升有很大帮助。【附图说明】图1为本专利技术电池的电芯图； 图2为本专利技术实施例1、2、3是4.35V锂离子电池的放电曲线图； 图3为本专利技术实施例1、2、3使用不同电解液的4.35V电池的循环曲线图。【具体实施方式】下面结合附图对本专利技术的【具体实施方式】作进一步详细说明: 本专利技术是一种高电压4.35V的锂离子电池，该电池采用卷绕或叠片工艺组装而成，正极包括层状锰酸锂、导电剂、粘结剂，负极是石墨、导电剂、粘结剂，电解质是六氟磷酸锂(LiPF6)，隔膜可以是复合隔膜。参见本专利技术层状锰酸锂电芯的剖面图图1所示，其中I是隔膜，2是负极，3是正极，4是终止胶带。实施例1: 将不同含量的层状锰酸锂与导电剂、粘结剂搅拌均匀后涂覆在铝集流体上，经烘烤、滚压等工序制成正极。正极层状锰酸锂的含量90%。导电剂的种类可以为导电碳黑、碳纳米管，导电剂的总含量为4%。粘结剂的种类为聚偏四氟乙烯，含量为6%。将不同含量的石墨与导电剂、粘结剂搅拌均匀后涂覆在铜集流体上，经烘烤、滚压等工序制成正极。负极石墨的含量92%。导电剂的种类可以为导电碳黑、碳纳米管，导电剂的总含量为2.5%。粘结剂的种类为丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠，含量为5.5%。采用卷绕工艺将正极、负极和隔膜卷绕成方形电芯。负极片的高度相对正极片高lmm~2mm,隔膜的高度相对负极片高2mm~3mm，方形电芯极耳位于左右两旁。电解液是溶质为lmol/L的六氟磷酸锂(LiPF6)，溶剂为乙烯碳酸酯(EC) + 二甲基碳酸酯(DMC)+碳酸甲乙酯(EMC)(质量比1:1:1)的电解液，添加剂为一定含量的碳酸亚乙烯酯(VC)、亚硫酸丙烯酯(PS)、氟代碳酸乙烯酯(FEC)。电解液的注液量为4g/Ah。将电池45°C搁置24小时后化成，化成后电池以倍率0.1C进行放电，放电截止电压为3.0V。图2为该电池的放电曲线图。图3为电池的循环曲线图。实施例2: 基于活性物质与导电剂不同配比4.35V锂离子电池的制备，将不同含量的层状锰酸锂与导电剂、粘结剂搅拌均匀后涂覆在铝集流体上，经烘烤、滚压等工序制成正极。正极层状锰酸锂的含量92%。导电剂的种类可以为导电碳黑、碳纳米管，导电剂的总含量为3%。粘结剂的种类为聚偏四氟乙烯，含量为5%。将不同含量的石墨与导电剂、粘结剂搅拌均匀后涂覆在铜集流体上，经烘烤、滚压等工序制成正极。负极石墨的含量90%。导电剂的种类可以为导电碳黑、碳纳米管，导电剂的总含量为3.5%。粘结剂的种类为丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠，含量为6.5%。采用卷绕工艺将正极、负极和隔膜卷绕成方形电芯。负极片的高度相对正极片高lmm~2mm,隔膜的高度相对负极片高2mm~3mm，方形电芯极耳位于左右两旁。电解液是溶质为lmol/L的六氟磷酸锂(LiPF6)，溶剂为乙烯碳酸酯(EC) +碳酸二乙酯(DEC)(质量比1:1)的电解液，添加剂为一定含量的亚硫酸丙烯酯(PS)和酯类添加剂。电解液的注液量约为4g/Ah。隔膜是采用复合隔膜。将电池45 °C搁置24小时后化成，化成后以倍率0.1C进行放电，放电截止电压为3.0Vo图2为该电池的放电曲线图。图3为电池的循环曲线图。实施例3 将不同含量的层状锰酸锂与导电剂、粘结剂搅拌均匀后涂覆在铝集流体上，经烘烤、滚压等工序制成正极。正极层状锰酸锂的含量90%。导电剂的种类可以为导电碳黑、碳纳米管，导电剂的总含量为4%。粘结剂的种类为聚偏四氟乙烯，含量为6%。将不同含量的石墨与导电剂、粘结剂搅拌均匀后涂覆在铜集流体上，经烘烤、滚压等工序制成正极。负极石墨的含量92%。导电剂的种类可以为导电碳黑、碳纳米管，导电剂的总含量为2.5%。粘结剂的种类为丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠，含量为5.5%。采用卷绕工艺将正极、负极和隔膜卷绕成方形电芯。负极片的高度相对正极片高lmm~2mm,隔膜的高度相对负极片高2mm~3mm，方形电芯极耳位于左右两旁。电解液是溶质为lmol/L的六氟磷酸锂(LiPF6)，溶剂为乙烯碳酸酯(EC) +碳酸二乙酯(DEC)(质量比1:1)的电解液，添加剂为一定含量的亚硫酸丙烯酯(PS)、酯类添加剂、硫类添加剂和丙稀碳酸酯(PC)。电解液的注液量为4g/Ah。隔膜是采用复合隔膜。将电池45°C搁置24小时后，进行化成，化成后电池以倍率0.5C进行放电，放电截止电压为3.0V。图2为锂离子电池的放电曲线图。图3为电池的循环曲线图。【主权项】1.一种4.35V电压的锂离子二次电池，其特征在于:包含:正极材料配方按重量百分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种4.35V电压的锂离子二次电池，其特征在于：包含：正极材料配方按重量百分比计算，层状锰酸锂85～93％、正极导电剂1～5％和正极粘结剂1～5％；负极片材料配方，按重量百分比计算，包含活性物质石墨85～95％、负极导电剂1～5％和负极粘结剂1～5％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：高桂红，魏俊华，王庆杰，余新喜，陈铤，石斌，赵洪楷，万伟华，张云朋，
申请(专利权)人：贵州梅岭电源有限公司，
类型：发明
国别省市：贵州;52