一种用富锂基锰正极材料制作储能锂离子电池的方法技术

技术编号:13054934 阅读:126 留言:0更新日期:2016-03-23 18:11
本发明专利技术公开了一种用富锂基锰正极材料制作储能锂离子电池的方法:电池使用富锂基锰做正极材料,在电池化成的时候,按照先恒流充电到3.0V,然后再恒流恒压充电至4.6V进行高压化成,电池分容按照先恒流放电到2.7V,然后按照恒流恒压充电到4.2V,再恒流放电到2.7V,这种方法做出来的电池优势如下:富锂基锰材料的克容量可以达到150mAh/g,电池的循环性能1000次容量≥80%*初始容量;电池每Wh的价格比其它正极材料体系(包括磷酸铁锂,锰酸锂、三元以及钴酸锂)储能电池低;电池安全性能优于用三元以及钴酸锂正极材料体系电池;电池体积比能量密度高于磷酸铁锂体系电池以及动力锰酸锂体系电池。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及一种裡离子电池制作的方法,具体设及一种用富裡基儘正极材料制作 储能裡离子电池的方法。
技术介绍
随着环保能源概念、可持续发展能源策略深入人屯、,绿色环保的太阳能、L抓照明 和裡离子电池等行业的发展处于不断上升状态,裡离子电池的应用规模持续扩大,裡离子 电池W其大功率充放电能力、高安全性W及长效使用寿命等特点逐渐在市场中占据主流地 位,动力裡离子电池是具有大流量电流充放电、大容量蓄电、常用于提供驱动动力的裡离子 电池,动力裡离子电池最常见应用在电动交通工具、电动自行车W及电动汽车中,在裡离子 电池产量、销售规模、应用设置大幅增长的同时,其性能稳定性、安全性成为更多受人关注 的核屯、问题。裡离子电池主要是由正极片、负极片、隔离膜、电解液、壳体五大部分组成,裡离子 电池内一般包括若干个依次层叠的电池单体,每个电池单体包括卷绕或者叠加的负极片、 隔离膜和正极片,正极片包括正极活性物质、导电剂、粘结剂和集流体组成,由正极活性物 质和导电剂混合而成的浆料涂覆粘结于金属锥的集流体表面,构成正极;负极包括负极活 性物质、导电剂、粘结剂和集流体组成,由负极活性物质和导电剂混合而成的浆料涂覆粘结 于金属锥的集流体表面,构成负极;隔离膜间隔在负极片和正极片之间,起到电子阻隔、离 子导通的作用,隔离膜是一种特殊的复合膜,成分有PP、PE、或者其混合体;所述电解液充斥 在外壳之内、正极片和负极片之间,电解液是由裡盐和有机溶剂组成的溶液,壳体是包裹内 部功能元件的密封外包装装置,有侣壳、钢壳、侣塑膜等。本专利技术从正极片材料入主,采用主料是富裡基儘为原料,整体提升裡离子电池的 性能。
技术实现思路
[000引本专利技术的目的在于提供一种用富裡基儘正极材料制作储能裡离子电池的方法,审U作出来的裡离子电池其中富裡基儘正极材料的克容量发挥可W达到150mAh/g,电池循环寿 命可W达到1000次容量^ 80%*初始容量。本专利技术采用如下技术方案:一种储能裡离子电池,它由正极极片,负极极片、隔膜、 侣塑包装膜组成,其特征在于:正极极片所用主料是富裡基儘,其分子式为Xli 〇2. (l-X)LiM〇2(其中M为过渡金属Ni、Mn)。进一步的,本专利技术所述储能裡离子电池所用的富裡基儘的粒度050=10 + 2皿。[000引进一步的,本专利技术所述储能裡离子电池所用的富裡基儘比表面积0.5-1.5m2/g。进一步的,本专利技术所述储能裡离子电池使用常规电解液,电解液主成分六氣憐酸 裡,溶剂是碳酸乙締醋,碳酸二乙醋W及碳酸甲已醋按照1:1:1进行混合,添加有少量VC,PS W及FEC添加剂,但是可W承受4.6V高电压化成工艺,可W提高正极材料的容量发挥,保证 电池的常压4.2V循环性能。 进一步的,本专利技术所述储能裡离子电池高电压化成工艺如下:第一步:电池0.05C 恒流充电至3.OV,第二步:搁置5分钟;第S步:电池0.2C恒流恒压充电至4.6V,充电截止电 流0.02C;第四步:停止。 进一步的,本专利技术所述储能裡离子电池按照4.6V高电压化成工艺及4.2V-2.7V的 常规电压分容工艺,富裡基儘的克容量可W达到150mAh/g。 进一步的,本专利技术所述储能裡离子电池常规电压电池分容工艺如下:第一步:电池 0.5C恒流放电至2.7V,第二步:搁置5分钟;第S步:电池0.5C恒流恒压充电至4.2V,充电截 止电流0.02C;第四步:电池0.5C恒流放电至2.7V,第五步:停止。进一步的,本专利技术所述用富裡基儘正极材料制作储能裡离子电池的方法;其特征 在于:方法步骤如下: (1)正极使用富裡基儘,配方按照富裡基儘:导电剂:粘结剂=94.3:3:2.7,溶剂使用NMP配制成正极浆料; (2 )负极使用长寿命人造石墨,配方按照石墨:导电剂:CMC:SBR=95:1:1.5:2.5,溶剂使 用纯净水配制成负极浆料; (3 )按照1170150-1OAh工艺卡进行电池制作,其中正负极片进行称重,各10片,记录极 片正负极料重; (4) 化成按照如下方式进行:第一步:电池SOOmAh恒流充电至3.OV,第二步:搁置5分钟; 第S步:电池2000mAh恒流恒压充电至4.6V,充电截止电流200mAh;第四步:停止; (5) 电池分容按照如下方式进行:电池SOOOmAh恒流放电至2.7V,第二步:搁置5分钟;第 S步:电池SOOOmAh恒流恒压充电至4.2V,充电截止电流200mAh;第四步:电池SOOOmAh恒流 放电至2.7V,第五步:停止; (6) 根据正极配方W及正负极粉料重量计算富裡基儘的克容量。本专利技术的优点是:制作出来的裡离子电池其中富裡基儘正极材料的克容量发挥可 W达到150mAh/g,电池循环寿命可W达到1000次容量> 80%*初始容量,电池每Wh的价格比 其它正极材料体系(包括憐酸铁裡,儘酸裡、=元W及钻酸裡)储能电池低,电池电池安全性 能优于用=元W及钻酸裡正极材料体系电池,电池体积比能量密度W及性价比高于憐酸铁 裡电池W及动力儘酸裡电池。【附图说明】 表1为本专利技术储能裡离子电池正极材料富裡基儘的理化指标表。图1为本专利技术储能裡离子电池与S元电池W及钻酸裡电池的重物冲击测试下的电 池溫度曲线图。 图2为本专利技术储能裡离子电池与S元电池W及钻酸裡电池的针刺测试下的电池溫 度曲线图。表2为本专利技术储能裡离子电池与动力儘酸裡电池W及憐酸铁裡电池的体积比能量 对比表。表3为本专利技术储能裡离子电池正极材料富裡基儘克容量发挥统计表。 图3为本专利技术储能裡离子电池循环曲线图。 表4为本专利技术储能裡离子电池与其它正极材料体系(包括憐酸铁裡,儘酸裡、=元 W及钻酸裡)电池每Wh价格对比表。【具体实施方式】 下面结合附图和实施例,对本专利技术的储能裡离子电池的特点进行如下说明。 实施例1:富裡基儘正极储能裡离子电池的制作: 1.1正极使用富裡基儘,配方按照富裡基儘:导电剂:粘结剂=94.3:3:2.7,溶剂使用NMP配制成正极浆料, 1.2负极使用长寿命人造石墨,配方按照石墨:导电剂:CMC:S服=95:1:1.5:2.5,溶剂 使用纯净水配制成负极浆料, 1.3按照1170150-10Ah工艺卡进行电池制作,其中正负极片进行称重,各10片,记录极 片正负极料重, 1.4化成按照如下方式进行:第一步:电池SOOmAh恒流充电至3.OV,第二步:搁置5分钟; 第S步:电池2000mAh恒流恒压充电至4.6V,充电截止电流200mAh;第四步:停止, 1.5电池分容按照如下方式进行:电池SOOOmAh恒流放电至2.7V,第二步:搁置5分钟; 第S步:电池SOOOmAh恒流恒压充电至4.2V,充电截止电流200mAh;第四步:电池SOOOmAh恒 流放电至2.7V,第五步:停止; 1.6根据正极配方W及正负极粉料重量计算富裡基儘的克容量。表1储能裡离子电池正极材料富裡基儘的理化指标表。实施例2:富裡基儘正极储能裡离子电池循环评估: 2.1取实施例1中5个电池按照如下方式进行循环:第一步:电池SOOOmAh恒流恒压充电 至4.2V,充电截止电流200mAh;第二步:搁置5分钟;第S步:电池SOOOmAh恒流放电至2.7V, 第四步:搁置5分钟;第五步:循环1000本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种储能电池锂离子电池,它由正极极片,负极极片、隔膜、铝塑包装膜组成,其特征在于:正极极片所用主料是富锂基锰,其分子式为Xli[Li1/3Mn2/3]O2.(1‑X)LiMO2(其中M为过渡金属Ni、Mn)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:朱介丁肖德胜朱作钉
申请(专利权)人:新余英泰能科技有限公司
类型:发明
国别省市:江西;36

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