一种锂离子电池制备方法和锂离子电池技术

本发明专利技术提供了一种锂离子电池制备方法和锂离子电池，涉及电池技术领域。所述制备锂离子电池制备方法，包括：获取不同活性材料在预设压实密度下不同电导率和所需制备电池的类型；根据所述不同电导率和所需制备电池的类型，选取第一活性材料、粘结剂和导电剂制备极片；根据所述极片，获取预设压实密度下的目标孔隙率和目标电导率；根据所述目标孔隙率、目标电导率和所需制备电池的类型，制备电池。本发明专利技术实施例提供的锂离子电池制备方法针对目前电池设计的不足，根据电池需求类型，通过对电极压实密度和电导率参数进行优化得到符合不同类型电池的合理设计，避免了开发周期长的缺点，提高了研发效率。提高了研发效率。提高了研发效率。

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池制备方法和锂离子电池


[0001]本专利技术涉及电池
，特别涉及一种锂离子电池制备方法和锂离子电池。

技术介绍

[0002]随着新能源产业的不断发展，动力和储能电池发展迅速，随着磷酸铁锂、三元(NCM、NCA)材料、钴酸锂和锰酸锂等正极材料和天然石墨、人造石墨、硅碳等负极材料的发展，电池的技术路线呈现选择多样性且不断更新，不同的应用场景对电池循环能力、倍率性能、能量密度等要求不同，比如储能电池更注重循环性能，动力电池更注重能量密度和倍率性能等。因此，对于不同的应用场景，不同的电化学体系，电池的设计有所不同。不合理的电池设计可能导致电池过设计造成浪费，也有可能因设计不合理导致电池循环寿命差，产生安全隐患等问题。因此，需要更高效合理的电池设计来满足电池多样化应用需求。
[0003]目前，相同电化学体系(正、负极材料类型相同)的锂离子电池制备过程工序基本相同，但不同的电池设计倍率性能、能量密度、循环寿命等有很大差异。目前电池设计优化主要思路是：相同的正、负极材料可以通过以往的数据经验和配方微调设计满足使用要求；对于新体系、新材料的电池设计，就需要从头摸索，通过正交实验，通过混浆、涂布、叠片或卷绕制备出成品电池，再通过电性能和其他性能测试，通过不断实验，优化电池设计，这样就导致新电池开发周期过长且造成了大量的资源浪费。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供一种锂离子电池制备方法和锂离子电池，以解决目前电池开发周期过长的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]本专利技术实施例提供一种锂离子电池制备方法，包括：
[0007]获取不同活性材料在预设压实密度下不同电导率和所需制备电池的类型；
[0008]根据所述不同电导率和所需制备电池的类型，选取第一活性材料、粘结剂和导电剂制备极片；
[0009]根据所述极片，获取预设压实密度下的目标孔隙率和目标电导率；
[0010]根据所述目标孔隙率、目标电导率和所需制备电池的类型，制备电池。
[0011]进一步地，所述获取不同活性材料在预设压实密度下不同电导率，包括：
[0012]选取不同活性材料中的一种活性材料，与粘结剂和导电剂按预设比例搅拌混合，并对混合后的材料进行烘干，获取固体混合材料；
[0013]根据所述固体混合材料，获取在预设压实密度下的电导率；
[0014]获取预设压实密度下的电导率后，重新选取不同活性材料中的另一种活性材料，获取在预设压实密度下的另一种电导率，直至获取不同活性材料在预设压实密度下全部电导率。
[0015]进一步地，所述根据所述固体混合材料获取预设压实密度下的电导率，包括：
[0016]对烘干后的固体混合材料研磨预设时间处理至粉末状；
[0017]其中，压实密度＝粉末状质量/粉末状体积。
[0018]进一步地，所述预设比例包括：
[0019]活性材料比例为93-97％，粘结剂比例为2-4％，导电剂比例为1-4％。
[0020]进一步地，所述所需制备电池的类型，包括：
[0021]功率型电池，所述功率型电池为电导率高于第一值、能量密度值高于第二值的电池；或者，
[0022]能量型电池，所述能量型电池为压实密度高于第三值的电池。
[0023]进一步地，所述根据所述不同电导率和所需制备电池的类型，选取第一活性材料、粘结剂和导电剂制备极片，包括：
[0024]通过混浆、涂布工序，将所述第一活性材料、所述粘结剂和所述导电剂制备为极片。
[0025]进一步地，所述根据所述极片，获取预设压实密度下的目标孔隙率和目标电导率，包括：
[0026]根据所述极片，通过辊压得到预设压实密度下的处理极片；
[0027]根据所述处理极片进行分析，获取预设压实密度下的目标孔隙率，并通过预设压实密度，获取目标电导率。
[0028]进一步地，所述根据所述目标孔隙率、所述目标电导率和所需制备电池的类型，制备电池，包括：
[0029]根据所述目标孔隙率和所述目标电导率，分析极片的能量密度和功率密度；
[0030]根据所述能量密度和功率密度，获取电极设计参数；
[0031]根据所述电极设计参数制备小软包电池，测试其电性能和循环性能；
[0032]根据所述电性能和循环性能制备电池。
[0033]本专利技术实施例还提供一种锂离子电池，采用如上所述的锂离子电池制备方法制备得到。
[0034]本专利技术的有益效果是：
[0035]本专利技术实施例提供的锂离子电池制备方法，针对目前电池设计的不足，根据电池需求类型，综合考虑能量密度、功率密度、循环寿命等因素，通过分析材料和电极的电导率和孔隙率，通过对电极压实密度和电导率参数进行优化得到符合不同类型电池的合理设计，并通过制备软包电池进行验证和优化。本专利技术实施例省去了配方设计阶段多次混浆、涂布、叠片或卷绕制备出成品电池再测试电化学性能等工序，只需要验证时进行软包电池测试。此方法可规避因材料迭代或体系变化导致总体开发周期长和费用高的缺点，提高了研发效率。
附图说明
[0036]图1表示本专利技术实施例提供的锂离子电池制备方法的流程示意图；
[0037]图2表示本专利技术实施例提供的锂离子电池制备方法的循环次数示意图。
具体实施方式
[0038]为使本专利技术要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。在下面的描述中，提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本专利技术的实施例。因此，本领域技术人员应该清楚，可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本专利技术的范围和精神。另外，为了清楚和简洁，省略了对已知功能和构造的描述。
[0039]应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本专利技术的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。
[0040]在本专利技术的各种实施例中，应理解，下述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本专利技术实施例的实施过程构成任何限定。
[0041]本专利技术针对目前电池设计步骤复杂和制作周期长的问题，提供一种锂离子电池制备方法和锂离子电池。
[0042]如图1所示，本专利技术一可选实施例提供的锂离子电池制备方法，包括：
[0043]步骤100，获取不同活性材料在预设压实密度下不同电导率和所需制备电池的类型；
[0044]步骤200，根据所述不同电导率和所需制备电池的类型，选取第一活性材料、粘结剂和导电剂制备极片；
[0045]步骤300，根据所述极片，获取预设压实密度下的目标孔隙率和目标电导率；
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池制备方法，其特征在于，包括：获取不同活性材料在预设压实密度下不同电导率和所需制备电池的类型；根据所述不同电导率和所需制备电池的类型，选取第一活性材料、粘结剂和导电剂制备极片；根据所述极片，获取预设压实密度下的目标孔隙率和目标电导率；根据所述目标孔隙率、目标电导率和所需制备电池的类型，制备电池。2.根据权利要求1所述的锂离子电池制备方法，其特征在于，所述获取不同活性材料在预设压实密度下不同电导率，包括：选取不同活性材料中的一种活性材料，与粘结剂和导电剂按预设比例搅拌混合，并对混合后的材料进行烘干，获取固体混合材料；根据所述固体混合材料，获取在预设压实密度下的电导率；获取预设压实密度下的电导率后，重新选取不同活性材料中的另一种活性材料，获取在预设压实密度下的另一种电导率，直至获取不同活性材料在预设压实密度下全部电导率。3.根据权利要求2所述的锂离子电池制备方法，其特征在于，所述根据所述固体混合材料获取预设压实密度下的电导率，包括：对烘干后的固体混合材料研磨预设时间处理至粉末状；其中，压实密度＝粉末状质量/粉末状体积。4.根据权利要求2所述的锂离子电池制备方法，其特征在于，所述预设比例包括：活性材料比例为93-97％，粘结剂比例为2-4％，导电剂比例为1-4％。5.根据权利要求1所述的锂离子电池制备方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱阳阳，代康伟，盛军，赖兴强，张鹏，尹壮，
申请(专利权)人：北京新能源汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：