一种锂离子电池及其制备方法技术

本发明专利技术属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种锂离子电池及其制备方法。本发明专利技术提供了一种锂离子电池，包括：正极片、负极片、隔膜以及电解液，隔膜设置于正极片与负极片之间；正极片的原料包括：磷酸铁锂、导电剂以及聚偏氟乙烯，负极片的原料包括：石墨、导电剂、丁苯橡胶以及羧甲基纤维素。本发明专利技术还提供了一种上述锂离子电池的制备方法。经实验测定可得，与对照品相比，本发明专利技术提供的技术方案制得的锂离子电池，电池容量以及能量密度得到显著提升；同时，电池的电性能，如：电池内阻、循环寿命等也明显改善。本发明专利技术提供的一种锂离子电池及其制备方法，解决了现有技术中，锂离子电池存在着能量密度较小的技术缺陷。

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池及其制备方法
本专利技术属于锂离子电池
，尤其涉及一种锂离子电池及其制备方法。
技术介绍
随着新能源汽车行业的蓬勃发展，市场对锂离子电池的需求也越来越大，对锂离子电池的容量及能量密度和寿命也提出了更高的要求。现有技术中，普通圆柱铝壳锂离子电池，存在着壳体重量大、配组数量多、电解液浸润差需富余电解液等问题，导致锂离子电池存在着容量及能量密度较低的问题。因此，研发出一种锂离子电池及其制备方法，用于解决现有技术中，锂离子电池存在着能量密度较小的技术缺陷，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种锂离子电池及其制备方法，用于解决现有技术中，锂离子电池存在着能量密度较小的技术缺陷。本专利技术提供了一种锂离子电池，所述锂离子电池包括：正极片、负极片、隔膜以及电解液，所述隔膜设置于所述正极片与负极片之间；所述正极片的原料包括：磷酸铁锂、导电剂以及聚偏氟乙烯，所述负极片的原料包括：石墨、导电剂、丁苯橡胶以及羧甲基纤维素。优选地，以质量份计，所述正极片的原料包括：磷酸铁锂94.5～96.0份、导电剂1.5～2.5份以及聚偏氟乙烯2.5～3.0份。优选地，以质量份计，所述负极片的原料包括：石墨94.0～95.5份、导电剂1.5～2.5份、丁苯橡胶1.5～2.0份以及羧甲基纤维素1.0～1.5份。优选地，所述导电剂为：导电炭黑、导电石墨以及晶须状碳纳米管三者构成的复合导电剂。优选地，所述隔膜为涂覆有勃姆石的PE隔膜。本专利技术还提供了一种包括以上任意一项所述锂离子电池的制备方法，所述制备方法为：步骤一、正极片制备：正极片的原料加入N-甲基吡咯烷酮中制浆，涂布在正极集流体铝箔表面，辊压后分切得正极片；步骤二、负极片制备：负极片的原料加入水中制浆，涂布在负极集流体铜箔表面，辊压、分切得负极片；步骤三、卷绕、组装：所述正极片、负极片以及隔膜卷绕成一电芯后，电芯烘烤后进行电芯极耳揉平、组装入壳以及密封壳体后，得第一产物；步骤四、第一次注液、预化成：所述第一产物第一次注液，预化成，得第二产物；步骤五、第二次注液：所述第二产物第二次注液，封注液口老化，得第三产物；步骤六、续化成、老化：所述第三产物依次经续化成以及老化后，得锂离子电池产品。优选地，步骤一中，所述正极片的宽度为125～130mm，所述正极片的留白宽度为6～9mm，所述辊压的温度为50～65℃；步骤二中，所述负极片的宽度为126～131mm，所述负极片的留白宽度为5～8mm。优选地，步骤四中，所述第一次注液的电解液注入量为32～40g，所述预化成的方法为0.02～0.06C恒流充电1.5～4h负压化成。优选地，步骤五中，所述第二次注液的电解液注入量为6～10g；所述封注液口老化的方法为：40～50℃条件老化24～36h。优选地，步骤六中，所述续化成的方法为：0.02～0.04C恒流充电0.2～0.5h后，0.3C～0.6C恒流恒压充电1.5～3h；所述老化的方法为40～45℃老化48～72h。从上述技术方案可以得出，本专利技术提供的技术方案，具有以下优点：1、本专利技术提供的技术方案中，导电剂为：导电炭黑、导电石墨以及晶须状碳纳米管三者构成的复合导电剂，晶须状碳纳米管可以提升极片的韧性和柔顺性，直接提高极片电子导电能力。相比现有技术中，常用的导电石墨、导电碳黑或二者混合，导电性能优越，可以减少配方中导电剂的比例而增加正负极活性材料磷酸铁锂和石墨的比例，从而提高电芯的容量及能量密度。2、采用热辊压技术，可以使得极片软化，不容易过硬而发生断带情况，提升生产直通率节约成本，同时减小极片波浪边情况发生，避免卷绕过程出现错位，因此可以增加极片敷料宽度。3、本专利技术中正负极极片总宽不变而敷料宽度增加，使得在原有的体积内尽可能多的涂覆活性材料，实现高能量密度的动力圆柱锂离子电池制作。4、本专利技术采用全极耳电池结构，电池生产过程省去传统的制作极耳工序，提升了生产效率，同时全极耳电池的导流效果更好，电池内阻较小。5、所制得的锂离子电池采用涂覆有勃姆石的PE隔膜，隔膜具有良好的孔隙率和机械强度；使得电池具备优异的循环性能、耐低温性能和电性能。6、本专利技术采用两次注液方式，一次注液后让电解液充分浸润极片，负压化成，形成完整的SEI膜，二次补液保证电解液量，减小了电解液的用量，能够得到高能量密度长寿命的圆柱电池。7、经实验测定可得，本专利技术采用的技术方案，可以生产制得高能量密度以及高容量的锂离子电池。综上所述，本专利技术提供了一种锂离子电池，所述锂离子电池包括：所述锂离子电池包括：正极片、负极片、隔膜以及电解液，所述隔膜设置于所述正极片与负极片之间；所述正极片的原料包括：磷酸铁锂、导电剂以及聚偏氟乙烯，所述负极片的原料包括：石墨、导电剂、丁苯橡胶以及羧甲基纤维素。本专利技术还提供了一种上述锂离子电池的制备方法。经实验测定可得，与对照品相比，本专利技术提供的技术方案制得的锂离子电池，电池容量以及能量密度得到显著提升；同时，电池的电性能，如：电池内阻、循环寿命等也明显改善。本专利技术提供的技术方案中，本专利技术提供的一种锂离子电池及其制备方法，解决了现有技术中，锂离子电池存在着能量密度较小的技术缺陷。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的技术方案中，一种锂离子电池的制备方法的流程示意图；图2为本专利技术实施例提供的技术方案中，一种锂离子电池的结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的技术方案中，锂离子电池内阻与对照品内阻的对照图；图4为本专利技术实施例提供的技术方案中，锂离子电池容量与对照品容量的对照图；其中，正极片1、负极片2、隔膜3、正极极耳4以及负极极耳5。具体实施方式本专利技术实施例提供了一种锂离子电池及其制备方法，用于解决现有技术中，锂离子电池存在着能量密度较小的技术缺陷。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在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。为了更详细说明本专利技术，下面结合实施例对本专利技术提供的一种锂离子电池及其制备方法，进行具体地描述。实施例1本实施例为制备锂离子电池产品1的具体实施例。本实施例中，48g磷酸铁锂、0.75g导电剂1a以及1.25g聚偏氟乙烯加入34.75kg的NMP中制得正极浆料1，正极各物质的配比为96％：1.5％：2.5％；其中，导电剂1a是由导电炭黑、导电石墨以及碳纳米管混合。24.5g石墨、0.38g导电剂1b、0.46g丁苯橡胶以及0.31g羧甲基纤维素加入25.12kg水中制得负极浆料1，负极各物质的配比为95.5％：1.5％：1.8％；1.2％；其中，导电剂1b是由导电炭黑、导电石墨以及碳纳米管混合。正极浆料1连续涂布在铝箔表面，两边留白，采用连续辊压、分切，得正极片1；其中，正极片1的宽度为130mm，正极片1的留白宽度为6mm，所述辊压的温度为50～60本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包括：正极片、负极片、隔膜以及电解液，所述隔膜设置于所述正极片与负极片之间；所述正极片的原料包括：磷酸铁锂、导电剂以及聚偏氟乙烯，所述负极片的原料包括：石墨、导电剂、丁苯橡胶以及羧甲基纤维素。

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包括：正极片、负极片、隔膜以及电解液，所述隔膜设置于所述正极片与负极片之间；所述正极片的原料包括：磷酸铁锂、导电剂以及聚偏氟乙烯，所述负极片的原料包括：石墨、导电剂、丁苯橡胶以及羧甲基纤维素。2.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，以质量份计，所述正极片的原料包括：磷酸铁锂94.5～96.0份、导电剂1.5～2.5份以及聚偏氟乙烯2.5～3.0份。3.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，以质量份计，所述负极片的原料包括：石墨94.0～95.5份、导电剂1.5～2.5份、丁苯橡胶1.5～2.0份以及羧甲基纤维素1.0～1.5份。4.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述导电剂包括：导电炭黑、导电石墨以及晶须状碳纳米管三者构成的复合导电剂。5.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述隔膜为涂覆有勃姆石的PE隔膜。6.一种包括权利要求1至5任意一项所述锂离子电池的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：步骤一、正极片制备：正极片的原料加入N-甲基吡咯烷酮中制浆，涂布在正极集流体铝箔表面，辊压后分切得正极片；步骤二、负极片制备：负极片的原料加入水中制浆，涂布在负极集流体铜箔表面，辊压、分切得负极片；步骤三、卷绕、组装：...

【专利技术属性】
技术研发人员：章涵，周丽琴，余仲宝，范海波，许海洋，
申请(专利权)人：深圳新恒业电池科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44