一种新型三元材料锂离子电池制造技术

本发明专利技术涉及一种新型三元材料锂离子电池，它是包含和有机电解液一起被容纳在容器中的电极组的锂离子电池，电极组通过卷绕或叠加正极片、隔膜和负极片而成，正极片采用LiNi0.64Co0.18Mn0.18O2为主要活性物质的三元材料电极，负极片由中间相碳微球(MCMB)和硅碳材料组成，电解液采用溶质为LiPF6和LiBOB的EC(碳酸乙烯酯)/PC(碳酸丙烯酯)/DMC(碳酸二甲酯)复合电解液，较大幅度提高了锂离子电池比能量和循环寿命。

A New Ternary Material Lithium Ion Battery

The present invention relates to a novel ternary lithium-ion battery, which consists of a lithium-ion battery with an electrolyte containing electrodes in a container. The electrodes are made by winding or superposing positive plates, diaphragms and negative plates. The positive plates are made of LiNi0.64Co0.18Mn0.18O2 as the main active material, and the negative plates are made of mesophase carbon microspheres (MCMB) and silicon-carbon materials. The electrolyte is composed of EC (vinyl carbonate) / PC (propylene carbonate) / DMC (dimethyl carbonate) composite electrolyte with LiPF6 and LiBOB as solutes, which greatly improves the specific energy and cycle life of lithium ion batteries.

【技术实现步骤摘要】
一种新型三元材料锂离子电池
本专利技术属于化学电源领域，具体涉及一种新型三元材料锂离子电池，特别是指一种比能量高、循环寿命长的三元锂离子电池。
技术介绍
锂离子电池由于具有高比能量特性而具有广泛的用途，在消费电子、电动车、电动工具、储能等领域得到广泛推广和使用，近年来消费电子产品、电动车、电动工具等对锂离子电池续航时间要求越来越长，对锂离子电池的比能量要求越来越高。本专利技术提供了一种新型三元材料锂离子电池，该电池具有较高的比能量。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高比能量新型三元材料锂离子电池。本专利技术的技术方案是：一种包含和有机电解液一起被容纳在容器中的电极组的锂离子电池，所述电极组通过卷绕或叠加正极片、隔膜和负极片而成，所述正极片采用LiNi0.64Co0.18Mn0.18O2为主要活性物质的三元材料电极、负极片由中间相碳微球(MCMB)和硅碳材料组成。根据上述方法，正极片的正极活性物质为LiNi0.64Co0.18Mn0.18O2三元材料，该材料由内核、中间层和表面层组成，内核为LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2，表面层为LiNi0.46Co0.23Mn0.31O2，中间层为由内核逐渐向表面层过渡的化合物LiNi0.8-xCo0.1+yMn0.1+zO2(0.0≤x≤0.34，0.0≤y≤0.13，0.0≤z≤0.21)。根据上述方法，正极片中含有质量百分比为0.5％～3％的磷酸锂和1％～2％氟化物。根据上述方法，正极片中含有的氟化物为MgF2和CaF2中的一种或多种组成。根据上述方法，负极片由20％～50％中间相碳微球(MCMB)和50％～80％硅碳材料组成。根据上述方法，电解液采用溶质为LiPF6和LiBOB(质量比为80％：20％)的EC(碳酸乙烯酯)/PC(碳酸丙烯酯)/DMC(碳酸二甲酯)复合电解液，其中溶质的浓度范围为1mol/L～1.2mol/L，溶剂中EC、PC和DMC的体积比为1:2:1。本专利技术的有益效果是：根据本专利技术的锂离子电池可以通过所述各构成要素的协同作用效果大幅提高电池比能量和循环寿命。具体实施方式A.正极片制作将LiNi0.64Co0.18Mn0.18O2三元材料与Li3PO4及氟化物按特定比例混合均匀后进行研磨得到活性材料。正极材料按比例(活性材料：SuperP：PVDF＝93:4:3)混合，与NMP(NMP：固体物质重量＝810：1500)进行混合搅拌，正极浆料粘度控制在6000cps。将正极浆料均匀的涂覆在铝箔表面，经烘干、碾压、裁剪到设计的工艺参数而制作成正极片。B.负极片制作将MCMB与硅碳负极材料按特定比例混合均匀后进行球磨得到负极材料活性材料，负极材料按比例(活性材料:SuperP:SBR:CMC＝94:1:2.5:2.5)混合，与H2O(H2O：固体物质重量＝1600：1420)进行混合搅拌，负极浆料粘度控制在5000～6000cps。将负极浆料均匀的涂覆在铜箔表面，经烘干、碾压、裁剪到设计的工艺参数而制作成负极片。C.电解液配置将LiPF6和LiBOB、EC(碳酸乙烯酯)、PC(碳酸丙烯酯)及DMC(碳酸二甲酯)混合，制成LiPF6与LiBOB的复合有机溶液，混合时，按照每升电解液含有1mol/L～1.2mol/L的溶质，溶剂中EC、PC和DMC的体积比为1:2:1。D.锂离子电池的组装将获得的正极片、隔膜、负极片按照隔膜位于正极片与负极片之间的方式螺旋状地卷绕成极组，将极组装入铝塑膜制成PL11090190型3.7V22Ah电池，然后向电池壳内注入配置好的电解液，然后将电池壳封口，即完成了锂离子电池的组装。E.电池的化成及安全性能的测试化成制度：a)0.2C电流恒流充电至4.2V转4.2V恒压充电至电流0.4Ab)搁置30minc)0.5C恒流放电至2.75Vd)0.2C电流恒流充电至4.2V转4.2V恒压充电至电流0.4Ae)搁置30minf)1C恒流放电至2.75V测试结果：本专利技术并不限定于上述的实施方式的实施例，本领域根据本专利技术的启发，不脱离本专利技术的范畴所做出的改进和修改都应在本专利技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型三元材料锂离子电池，它是包含和有机电解液一起被容纳在容器中的电极组的锂离子电池，其特征在于，所述电极组通过卷绕或叠加正极片、隔膜和负极片而成；所述正极片采用LiNi0.64Co0.18Mn0.18O2为主要活性物质的三元材料电极、负极片由中间相碳微球(MCMB)和硅碳材料组成。

【技术特征摘要】
1.一种新型三元材料锂离子电池，它是包含和有机电解液一起被容纳在容器中的电极组的锂离子电池，其特征在于，所述电极组通过卷绕或叠加正极片、隔膜和负极片而成；所述正极片采用LiNi0.64Co0.18Mn0.18O2为主要活性物质的三元材料电极、负极片由中间相碳微球(MCMB)和硅碳材料组成。2.根据权利要求1所述的一种新型三元材料锂离子电池，其特征在于，正极片的正极活性物质为LiNi0.64Co0.18Mn0.18O2三元材料，该材料由内核、中间层和表面层组成，内核为LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2，表面层为LiNi0.46Co0.23Mn0.31O2，中间层为由内核逐渐向表面层过渡的化合物LiNi0.8-xCo0.1+yMn0.1+zO2(0.0≤x≤0.34，0.0≤y≤0.13，0...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦学，吕军，陶蕾，王宏智，
申请(专利权)人：江苏津谊新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32