一种可低温启动放电锂电池及其制备方法技术

本发明专利技术涉及锂电池技术领域，公开一种可低温启动放电锂电池的制备方法，包括电池内芯，所述电池内芯外圈由具有低温相变材料涂层的胶带包覆。所述低温相变材料涂层含有十二烷与膨胀石墨组成的复合相变材料，所述复合相变材料经聚偏氟乙烯包覆并涂布于所述胶带。该低温锂电池在

【技术实现步骤摘要】
一种可低温启动放电锂电池及其制备方法


[0001]本专利技术涉及锂电池
，具体涉及一种可低温启动放电锂电池及其制备方法。

技术介绍

[0002]锂离子二次电池具有工作电压高、比能量高、循环使用次数多、存储时间长等优点，不仅在便携式电子设备，例如移动电话、数码摄像头和手提电脑等设备中得到广泛应用，而且在电动汽车、电动自行车等交通工具中也有广泛应用。锂电池的性能发挥和安全性受环境温度的影响很大。当温度低于零下十度时，锂电池的放电容量和功率都会较大程度的减弱，甚至电压骤降而无法正常启动放电，需要对锂电池预先加热以保证低温情况下锂电池的正常启动。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于专利技术一种方法，在保证锂电池综合性能的同时，可以有效解决低温下锂电池的启动放电问题。
[0004]为了克服低温下锂电池启动放电时的电压骤降，经过了大量的实验研究我们选定了一种方法，筛选并制备了一种复合相变材料。所述复合相变材料由膨胀石墨吸附十二烷、再经聚偏氟乙烯包覆，并涂布于胶带，所述胶带缠绕、包裹在锂电池电芯外部。所述复合相变材料的相变温度在-2～-11度，相变发生时释放的热量能够很好地维持电芯的温度，有效解决锂电池使用环境温度下降导致的锂电池无法正常启动的问题；PVDF对所述复合相变材料的包覆可以避免吸附在膨胀石墨内部的十二烷在极端情况下的泄漏。其有益之处还在于所述方法简单、稳定、不改变现有的锂电池生产工艺。
[0005]本专利技术采用的技术方案如下：一种可低温启动放电锂电池，可低温启动放电锂电池的电池内芯外圈由含有复合相变材料涂层的胶带缠绕包裹。
[0006]上述的一种可低温启动放电锂电池，所述含有复合相变材料涂层的胶带由复合相变材料、碳酸二甲酯、聚偏氟乙烯组成的浆料、经涂布于胶带并干燥后得到。
[0007]上述的一种可低温启动放电锂电池，所述的复合相变材料由膨胀石墨吸附十二烷制备得到的。
[0008]上述的一种可低温启动放电锂电池，所述的复合相变材料的制备方法包括如下步骤：
[0009]1)将膨胀石墨常温常压下浸泡在十二烷中8-10个小时；
[0010]2)-0.5MPa真空度下减压干燥得到复合相变材料。
[0011]上述的一种可低温启动放电锂电池，步骤1)中，按质量比，膨胀石墨：十二烷为 0.5：1-1：1.5。
[0012]上述的一种可低温启动放电锂电池，所述的含有复合相变材料涂层的胶带的制备方法，包括如下步骤：
[0013]1)将聚偏氟乙烯溶于碳酸二甲酯中得到聚偏氟乙烯溶液；
[0014]2)所述复合相变材料与步骤1的溶液混合，
[0015]3)将步骤2)的混合浆料涂布于胶带，-0.3Mpa负压下常温干燥；
[0016]上述的一种可低温启动放电锂电池，步骤1)中，所述的聚偏氟乙烯溶液中，偏氟乙烯最终质量浓度为2.5％。
[0017]上述的一种可低温启动放电锂电池，步骤2)中，按质量比，复合相变材料与步骤1的溶液的比例为1：1；
[0018]上述的一种可低温启动放电锂电池，步骤3)中，涂布厚度为500-600微米，涂布宽度和胶带宽度一致，头部和尾部涂布长度留白各10-50mm。
[0019]本专利技术的有益效果在于：
[0020]当锂电池的使用环境温度突降到很低的情况下(如-20℃)，包裹在锂电池电芯外圈的复合相变材料因发生相变而释放热量，从而维持锂电池的温度依然处于正常的工作温度范围，有效解决锂电池使用环境温度下降导致的锂电池无法正常启动的问题。聚偏氟乙烯对复合相变材料的包覆可以避免吸附在膨胀石墨内部的十二烷在极端情况下的泄漏。
附图说明
[0021]图1是涂布胶带展开示意图。
[0022]图2外包复合相变材料锂电池电池芯示意图。
[0023]图3-20℃低温启动放电曲线。
[0024]图中标记：1，涂覆复合相变材料胶带；2，锂电池内芯；3，第一段；4，第二段；5，
[0025]第三段；6，头部空白区；7，涂胶区；8，尾部空白区；9，裁断线；
具体实施方式
[0026]下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明：
[0027]实施例1含有复合相变材料涂层的胶带的制备
[0028]1.复合相变材料的制备
[0029]1)将膨胀石墨常温常压下浸泡在十二烷中8个小时，按质量比，膨胀石墨：十二烷为 0.8：1.1。
[0030]2)-0.5MPa真空度下减压干燥得到复合相变材料。
[0031]2.含有复合相变材料涂层的胶带的制备
[0032]1)将聚偏氟乙烯溶于碳酸二甲酯中得到聚偏氟乙烯溶液，偏氟乙烯最终质量含量为 2.5％；
[0033]2)所述复合相变材料与步骤1的溶液按质量比1：1的比例混合，
[0034]3)将步骤2)的混合浆料涂布于胶带，胶带宽度60毫米，厚度1微米，涂布厚度500微米，涂布宽度60毫米，头部留白10mm，涂布长度100毫米，尾部留白20毫米；头部留白 10mm，
……
，尾部留白20毫米，依次涂布，如图1所示，按照裁断线进行裁切。在-0.3Mpa 负压下常温干燥；得到含有复合相变材料涂层的胶带。
[0035]实施例2
[0036]天然石墨材料负极片与三元材料正极片进行搭配，将图1所示胶带按照图2方式在
所得电池内芯外圈包裹缠绕两圈半，供应商A提供的批号为SWJY3-A007的电解液组装成型号为18650全电池。
[0037]实施例3
[0038]天然石墨材料负极片与三元材料正极片进行搭配，将图1所示胶带按照图2方式在所得电池内芯外圈包裹缠绕两圈半，供应商B提供的批号为JN-JS-CS001电解液组装成型号为 18650全电池。
[0039]对比例1：
[0040]天然石墨材料负极片与三元材料正极片进行搭配，供应商A提供的批号为SWJY3-A007 电解液组装成型号为18650全电池。
[0041]对比例2：
[0042]天然石墨材料负极片与三元材料正极片进行搭配，供应商B提供的批号为JN-JS-CS001 电解液组装成型号为18650全电池。
[0043]低温启动放电性能测试
[0044]将化成后的实施例2-3和对比例1-2所制备的电池用0.5C电流常温下恒流恒压充至4.2V，在-20℃搁置300分钟，以-20℃30A 放电100秒，放电情况见图3。
[0045]由图3可见，电池内芯外圈没有复合相变材料胶带包裹的电池(对比例1-2)，启动放电初始电压都有一个快速下降，对比例1因电压下降过多，甚至没有可放电电流；相比之下，电池内芯外圈有复合相变材料胶带包裹的电池(实施例1-2)，启动放电初始电压略有下降，但很快恢复，明显好于对比例1-2，可见复合相变材料对锂电池低温下的放电启动具有很好的效果。
[0046]以上所述仅为本专利技术的较佳方式，并不用以限制本专利技术，凡在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可低温启动放电锂电池，其特征在于，可低温启动放电锂电池的电池内芯外圈由含有复合相变材料涂层的胶带缠绕包裹。2.如权利要求1所述的一种可低温启动放电锂电池，其特征在于，所述含有复合相变材料涂层的胶带由复合相变材料、碳酸二甲酯、聚偏氟乙烯组成的浆料、经涂布于胶带并干燥后得到。3.如权利要求2所述的一种可低温启动放电锂电池，其特征在于，所述的复合相变材料由膨胀石墨吸附十二烷制备得到的。4.如权利要求3所述的一种可低温启动放电锂电池，其特征在于，所述的复合相变材料的制备方法包括如下步骤：1)将膨胀石墨常温常压下浸泡在十二烷中8-10个小时；2)-0.5MPa真空度下减压干燥得到复合相变材料。5.如权利要求4所述的一种可低温启动放电锂电池，其特征在于，步骤1)中，按质量比，膨胀石墨：十二烷为0.5：1-1：...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓峰，
申请(专利权)人：辽宁九夷锂能股份有限公司，
类型：发明
国别省市：