一种电池电容产品制造技术

本发明专利技术公开了一种电池电容产品，涉及新能源电池领域，包括正极、负极、电解质和隔离膜，所述正极包括重量份为78％～96％主材、0％～4.8％活性炭、0％～18％导电碳黑、0％～18％碳纳米管和1％～5％聚偏氟乙烯，正极主材为全系镍钴锰酸锂、磷酸锰铁锂、锰酸锂、钴酸锂的一种或多种组合，所述负极包括重量份为50％～96％主材、0.5％～15％导电碳黑、0％～15％碳纳米管、1.5％～5％丁苯橡胶和0.5％～5％羧甲基纤维素钠，负极主材为石墨、钛酸锂、硬碳、软碳、石墨烯、活性炭的一种或多种组合，使用高强度的导电网络型正负极配方、超薄涂层、混掺多孔经的负极材料、高孔隙率隔膜、功能性电解液和厚度较大的铜铝箔集流体，使得产品具有超低温、高功率、长寿命的特点，且制成兼顾低温充电、大功率充放电和超长寿命优点。功率充放电和超长寿命优点。功率充放电和超长寿命优点。

【技术实现步骤摘要】
一种电池电容产品


[0001]本专利技术涉及新能源电池领域，特别涉及一种电池电容产品。

技术介绍

[0002]锂离子电池作为一种绿色环保电池，具有高能量密度、高工作电压、高安全性能和长使用寿命等优点。
[0003]但锂离子电芯在超低温下充电存在大的析锂风险，大功率充放电方面也存在技术壁垒，主要是温升太高有安全风险，且在循环寿命上也比超级电容器逊色很多，因此，需要提供一种电池电容产品解决上述问题。

技术实现思路

[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提供以下的技术方案：
[0005]一种电池电容产品，包括正极、负极、电解质和隔离膜，所述正极包括重量份为78％～96％主材、0％～4.8％活性炭、0％～18％导电碳黑、0％～18％碳纳米管和1％～5％聚偏氟乙烯，正极主材为全系镍钴锰酸锂、磷酸锰铁锂、锰酸锂、钴酸锂的一种或多种组合，且均混掺有活性炭等多孔导电材料；
[0006]所述负极包括重量份为50％～96％主材、0.5％～15％导电碳黑、0％～15％碳纳米管、 1.5％～5％丁苯橡胶和0.5％～5％羧甲基纤维素钠，负极主材为石墨、钛酸锂、硬碳、软碳、石墨烯、活性炭的一种或多种组合，且均混掺有活性炭等多孔导电材料。
[0007]优选的，所述正极的极片重量控制在6.5*10
‑5～1.4*10
‑4g/mm2之间。所述负极的极片重量控制在3.0*10
‑5～6.7*10
‑5g/mm2之间。
[0008]优选的，所述隔离膜的孔隙率在45％～60％之间。
[0009]优选的，所述电解质为低温型电解液。
[0010]优选的，负极的集流体为铜箔集流体，且其厚度为8～20um，正极的集流体为铝箔集流体，且其厚度为12～20um。
[0011]本专利技术有益效果：本专利技术使用高强度的导电网络型正负极配方、超薄涂层、混掺多孔经的负极材料、高孔隙率隔膜、功能性电解液和厚度较大的铜铝箔集流体，使得产品具有超低温、高功率、长寿命的特点，且制成兼顾低温充电、大功率充放电和超长寿命优点。
附图说明
[0012]表1为对比例1、对比例2、实例1和实例2的相关性能数据对比；
[0013]图1为对比例1和实例1的低温充放电数据对比；
[0014]图2为对比例2和实例2的低温充放电数据对比；
[0015]图3为对比例1的100C脉冲放电数据；
[0016]图4为实例1的100C脉冲放电数据；
[0017]图5为对比例2的100C脉冲放电数据；
[0018]图6为实例2的100C脉冲放电数据
[0019]图7为对比例1和实例1的25℃循环数据对比；
[0020]图8为对比例2和实例2的25℃循环数据对比。
具体实施方式
[0021]为使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本专利技术。
[0022]一种电池电容产品，包括正极、负极、电解质和隔离膜，所述正极包括重量份为78％～96％主材、0％～4.8％活性炭、0％～18％导电碳黑、0％～18％碳纳米管和1％～5％聚偏氟乙烯，正极主材为全系镍钴锰酸锂、磷酸锰铁锂、锰酸锂、钴酸锂的一种或多种组合，且均混掺有活性炭等多孔导电材料；
[0023]所述负极包括重量份为50％～96％主材、0.5％～15％导电碳黑、0％～15％碳纳米管、 1.5％～5％丁苯橡胶和0.5％～5％羧甲基纤维素钠，负极主材为石墨、钛酸锂、硬碳、软碳、石墨烯、活性炭的一种或多种组合，且均混掺有活性炭等多孔导电材料。
[0024]所述正极的极片重量控制在6.5*10
‑5～1.4*10
‑4g/mm2之间。所述负极的极片重量控制在3.0*10
‑5～6.7*10
‑5g/mm2之间。正极和负极的极片重量下限限制于涂布设备的垫片极限厚度，上限是大功率充放电时离子转移速率限制。
[0025]所述隔离膜的孔隙率在45％～60％之间。如果孔隙率低于45％，则满足不了大功率充放电时离子快速转移；如果孔隙率高于60％则自放电太大，严重影响用户体验。
[0026]所述电解质为低温型电解液。
[0027]负极的集流体为铜箔集流体，且其厚度为8～20um，正极的集流体为铝箔集流体，且其厚度为12～20um。均是为了在大功率充放电时可以满足电子快速转移。
[0028]以下通过两组对比例和实施例来阐述，且具体结果详见表1和图1
‑
8：
[0029]一、对比例1[LFP+石墨][0030]使用质量比为96％的LFP正极极片与质量比为96％的石墨负极极片，做成 4.5Ah软包电池，最后做性能测试。
[0031]其中4.5Ah软包电池制作流程为：
[0032]1、将质量比为96％LFP、2.1％导电碳黑、1.9％聚偏氟乙烯等加入搅拌罐中，再加入N
‑
甲基吡咯烷酮溶剂，然后进行高速搅拌制成正极浆料；
[0033]2、将步骤1中所述的正极浆料涂覆在厚度为12um铝箔上，涂布重量控制在1.66*10
‑
4～1.72*10
‑
4g/mm2，然后进行95
±
5℃烘烤、辊压，裁片，制成正极极片；
[0034]3、将质量比96％石墨、2％导电碳黑、1.2％丁苯橡胶、0.8％羧甲基纤维素钠等加入搅拌罐中，再加入去离子水，然后进行高速搅拌制成负极浆料；
[0035]4、将步骤3中所述的负极浆料涂覆在6um铜箔上，涂布重量控制在 9.09*10
‑
5～9.74*10
‑
5g/mm2，然后进行95
±
5℃烘烤、辊压，裁片，制成负极极片；
[0036]5、将正负极极片、9um PE隔离膜、电解液通过卷绕、组装、95
±
5℃下烘烤、热封、注液、化成等工序做成软包电芯；
[0037]6、随机选取电芯样品做低温充放电、100C脉冲放电和25℃1C/1C循环。相关性能数据见表1，性能图形见附图。
[0038]二、对比例2[NCM+石墨][0039]使用质量比为96％的NCM正极极片与质量比为96％的石墨负极极片，做成5Ah 软包电池，最后做性能测试。
[0040]其中5Ah软包电池制作流程为：
[0041]1、将质量比为96％NCM、2％导电碳黑、2％聚偏氟乙烯等加入搅拌罐中，再加入N
‑
甲基吡咯烷酮溶剂，然后进行高速搅拌制成正极浆料；
[0042]2、将步骤1中所述的正极浆料涂覆在厚度为12um铝箔上，涂布重量控制在1.79*10
‑
4～1.85*10
‑
4g/mm2，然后进行95
±
5℃烘烤、辊压，裁片，制成正极极片；
[0043]3、将质量比96％石墨、2％导电碳黑、1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池电容产品，包括正极、负极、电解质和隔离膜，其特征在于，所述正极包括重量份为78％～96％主材、0％～4.8％活性炭、0％～18％导电碳黑、0％～18％碳纳米管和1％～5％聚偏氟乙烯，正极主材为全系镍钴锰酸锂、磷酸锰铁锂、锰酸锂、钴酸锂的一种或多种组合，且均混掺有活性炭等多孔导电材料；所述负极包括重量份为50％～96％主材、0.5％～15％导电碳黑、0％～15％碳纳米管、1.5％～5％丁苯橡胶和0.5％～5％羧甲基纤维素钠，负极主材为石墨、钛酸锂、硬碳、软碳、石墨烯、活性炭的一种或多种组合，且均混掺有活性炭等多孔导电材料。2.根据权利要求1中所述的一种电池电容产品，其特征在于：所述正极...

【专利技术属性】
技术研发人员：王灵君，窦元运，晏子聪，
申请(专利权)人：芜湖天弋能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：