一种高比能量电池的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高比能量电池的制备方法，包括以下步骤：步骤1：正极片的制备；步骤2：负极片的制备；步骤3：电芯的制备：将上述步骤1中的正极片、隔膜和步骤2中的负极片交替叠放，将极耳焊接在一起；步骤4：除DBP增塑剂：将上述步骤3中焊接完成的电芯放入甲醇溶剂中浸泡后烘干；步骤5：封装：将上述步骤4中得到的电芯通过铝塑膜进行热熔封装后，加注适量电解液，得到软包锂离子电池。本发明专利技术的有益效果：通过采用铜网箔和铝网箔做集流体，把集流体的质量比重降低50%，在降低集流体质量的情况下，电池的质量能量密度可提高20Wh/kg，极大程度上降低了电池的总重，而能量密度提高的同时，电池极片之间的电解液浸润均匀性也得到很大程度的提高。

【技术实现步骤摘要】
一种高比能量电池的制备方法
本专利技术涉及锂电池
，特别是涉及一种高比能量电池的制备方法。
技术介绍
随着锂离子动力电池在电动大巴、乘用车等领域的普及应用，电池的质量能量密度严重影响着电动车的续航里程，因此影响了电动车市场的推进速度。各电池企业开发先进技术、引用新材料、新工艺来提高电池的质量能量密度。集流体作为锂离子电池重要组成部分之一，它的性能直接影响锂离子电池的综合性能。现有集流体材料多为10～30µm的铜箔和铝箔，其质量占电池单体质量的20%左右，成本占电池的10%左右。因此，我们能够通过减轻集流体的重量，可以大大提高电池单体的质量能量密度，增加电池单体的价格竞争力。
技术实现思路
针对相关技术中的问题，本专利技术提出一种高比能量电池的制备方法，能够有效解决上述问题。为实现上述技术目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种高比能量电池的制备方法，包括以下步骤：步骤1：正极片的制备：将正极材料与粘结剂和导电剂混合并加入质量分数为0.5-5%的DBP增塑剂，搅拌均匀，得到正极浆料；将所述正极浆料涂布在PET薄膜上，在100-110℃下烘干后分切，除去PET薄膜，得到正极活性材料层；在100-170℃温度下进行热辊压，使正极活性材料层与铝网集流体牢固的粘和，制成正极片；步骤2：负极片的制备：将负极材料与粘结剂和导电剂混合并加入质量分数为0.5-5%的DBP增塑剂，搅拌均匀，得到负极浆料；将所述负极浆料涂布在PET薄膜上，在100-110℃下烘干后分切，除去PET薄膜，得到负极活性材料层；在100-170℃温度下进行热辊压，使负极活性材料层与铜网集流体牢固的粘和，制成负极片；步骤3：电芯的制备：将上述步骤1中的正极片、隔膜和步骤2中的负极片交替叠放，将极耳焊接在一起，制成电池单体；步骤4：除DBP增塑剂：将上述步骤3中焊接完成的电芯放入甲醇溶剂中浸泡1-20h后，在100-150℃下烘干；步骤5：封装：将上述步骤4中得到的电芯通过铝塑膜进行热熔封装后，加注适量电解液，得到软包锂离子电池。进一步的，所述步骤1中的正极材料为LiFePO4、LiMn2O4、LiCo2、NCM或NCA。进一步的，所述步骤2中的负极材料为石墨、SiC、SiO或金属氧化物。进一步的，所述步骤5中的电解液浓度为1mol/l，所述电解液中各组分质量比为：LiPF6+EC:DC=1:1。本专利技术的有益效果：通过采用铜网箔和铝网箔做集流体，把集流体的质量比重降低50%，在降低集流体质量的情况下，电池的质量能量密度可提高20Wh/kg，极大程度上降低了电池的总重，而能量密度提高的同时，电池极片之间的电解液浸润均匀性也得到很大程度的提高。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。采用LiFePO4作为正极材料，与PVDF和导电炭黑混合后制备出正极浆料，LiFePO4的质量比90%，PVDF的质量比5%，导电炭黑的质量比5%。在正极浆料中加入2%的增塑剂DBP，加入NMP或丙酮溶剂后，高速分散均匀制成正极浆料，然后将正极浆料涂布在干净平整的PET膜上，110℃烘干，并分切成所需尺寸，将一张涂层与PET膜剥离后，与一张铝网箔集流体叠放，通过辊压机在145℃条件下热辊压粘和，制成正极片；采用石墨作为负极材料，与PVDF和导电炭黑混合后制备出负极浆料，石墨的质量比93%，PVDF的质量比5%，导电炭黑的质量比2%，在负极浆料中加入2%的增塑剂DBP，加入NMP或丙酮溶剂后，高速分散均匀制成负极浆料，然后将负极浆料涂布在干净平整的PET膜上，在110℃条件下烘干，并分切成所需尺寸，将一张涂层与PET膜剥离后，与一张铜网箔集流体叠放，通过辊压机在145℃条件下热辊压粘和，制成负极片；将上述正极极片、隔膜、负极极片交替叠放，将极耳焊接制成电池单体；将焊接后的电芯，放在甲醇溶剂中，浸泡20h后，在120℃条件下烘干，去除DBP增塑剂；将电芯通过铝塑膜进行220℃热封包装后，在手套箱中注入适量电解液1mol/LLiPF6+EC:DMC(1:1)。对铝塑膜进行热熔封装，得到软包锂离子电池。以上仅为本专利技术的部分实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、优化等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高比能量电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：正极片的制备：将正极材料与粘结剂和导电剂混合并加入质量分数为0.5‑5%的DBP增塑剂，搅拌均匀，得到正极浆料；将所述正极浆料涂布在PET薄膜上，在100‑110℃下烘干后分切，除去PET薄膜，得到正极活性材料层；在100‑170℃温度下进行热辊压，使正极活性材料层与铝网集流体牢固的粘和，制成正极片；步骤2：负极片的制备：将负极材料与粘结剂和导电剂混合并加入质量分数为0.5‑5%的DBP增塑剂，搅拌均匀，得到负极浆料；将所述负极浆料涂布在PET薄膜上，在100‑110℃下烘干后分切，除去PET薄膜，得到负极活性材料层；在100‑170℃温度下进行热辊压，使负极活性材料层与铜网集流体牢固的粘和，制成负极片；步骤3：电芯的制备：将上述步骤1中的正极片、隔膜和步骤2中的负极片交替叠放，将极耳焊接在一起，制成电池单体；步骤4：除DBP增塑剂：将上述步骤3中焊接完成的电芯放入甲醇溶剂中浸泡1‑20h后，在100‑150℃下烘干；步骤5：封装：将上述步骤4中得到的电芯通过铝塑膜进行热熔封装后，加注适量电解液，得到软包锂离子电池。

【技术特征摘要】
1.一种高比能量电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：正极片的制备：将正极材料与粘结剂和导电剂混合并加入质量分数为0.5-5%的DBP增塑剂，搅拌均匀，得到正极浆料；将所述正极浆料涂布在PET薄膜上，在100-110℃下烘干后分切，除去PET薄膜，得到正极活性材料层；在100-170℃温度下进行热辊压，使正极活性材料层与铝网集流体牢固的粘和，制成正极片；步骤2：负极片的制备：将负极材料与粘结剂和导电剂混合并加入质量分数为0.5-5%的DBP增塑剂，搅拌均匀，得到负极浆料；将所述负极浆料涂布在PET薄膜上，在100-110℃下烘干后分切，除去PET薄膜，得到负极活性材料层；在100-170℃温度下进行热辊压，使负极活性材料层与铜网集流体牢固的粘和，制成负极片；步骤3：电芯的制备：将上述步骤1中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙磊，安富强，
申请(专利权)人：山西长征动力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山西,14