一种高倍率锂离子电池制造技术

本实用新型专利技术属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种高倍率锂离子电池，包括电极组件、隔膜、非水电解液和外壳，电极组件包括正极片和负极片，电极组件和所述非水电解液密封在外壳中；正极片包括正极集流体和正极涂层，正极涂层包括正极涂层一和正极涂层二，正极涂层一涂覆于正极集流体的上表面，正极涂层二涂覆于正极涂层一的上表面；负极片包括负极集流体和负极涂层，负极涂层包括负极涂层一和负极涂层二，负极涂层一涂覆于负极集流体的上表面，负极涂层二涂覆于负极涂层一的上表面。本实用新型专利技术的锂离子电池能量密度高、高倍率性能优异，安全、成本低。成本低。成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种高倍率锂离子电池


[0001]本技术属于锂离子电池
，具体涉及一种高倍率锂离子电池。

技术介绍

[0002]在能源危机和环境污染问题的压力下，安全、环保、节能已成为当今汽车发展的主题，新能源汽车因其节能、环保无污染的优势，受到交通、能源部门的高度重视和大力扶持。而动力电池作为新能源汽车的关键，在其中起着非常重要的作用。其中动力电池作为电动汽车的动力来源，是电动汽车的关键部件。近年来动力电池价格昂贵，续航里程短，一直是行业发展的制约点，为此需要降低成本及提升能量密度。
[0003]提升能量密度、快充性能、安全性能及降低成本是锂离子电池行业的目标，增加极片活性物质载量，重量占比较高的正负极集流体及隔膜用量降低，不但能提升能量密度，还能达到降低成本的目的；但厚极片也带来了一系列问题，电池极化大，电池极片较厚，锂离子和电子扩散的路径增加，极片厚度方向内外极化的不均一性加剧；若极片压实密度做大，孔隙率更低，极片厚度方向锂离子运动的路径更长；另外，材料与电解液之间接触面积减小，电解液浸润困难，电极的反应场所减少，电池内阻也会增大，进而导致电池温升高，倍率性能、循环性能变差等问题。
[0004]现有专利CN109148820A中公开了一种厚极片的制备方法及其高能量密度软包锂离子电池，描述了厚极片制备方法及配方，但存在电解液浸润困难、电池极化大等问题；另一件现有专利CN107093701A中公开了一种具有优异电化学性能的厚电极制备方法及锂离子电池，描述了电极厚度大于300μm的制备方法，但也仍没有解决高压实下厚电极的极化大、电解液浸润困难等问题。此外，现有技术还存在如下缺点：(1)加入表面活性剂、多孔活性物等物质使得成本高；(2)厚电极难以做到高压实，低压实下进一步提高不了能量密度；(3)厚电极的极化大、电解液浸润困难，电化学性能差；(4)难以实现大规模加工量产。

技术实现思路

[0005]本技术目的在于克服现有技术的不足，提供一种能量密度高、高倍率性能优异、安全性好的锂离子电池。
[0006]为达到上述目的，本技术采用的技术方案如下：
[0007]一种高倍率锂离子电池，包括电极组件、隔膜、非水电解液和外壳，所述电极组件包括正极片和负极片，所述电极组件和所述非水电解液密封在所述外壳中；
[0008]所述正极片包括正极集流体和正极涂层，所述正极涂层包括正极涂层一和正极涂层二，所述正极涂层一涂覆于正极集流体的上表面，所述正极涂层二涂覆于正极涂层一的上表面；
[0009]所述负极片包括负极集流体和负极涂层，所述负极涂层包括负极涂层一和负极涂层二，所述负极涂层一涂覆于负极集流体的上表面，所述负极涂层二涂覆于负极涂层一的上表面。
[0010]优选地，所述正极片的厚度≥400μm。
[0011]优选地，所述负极片的厚度≥300μm。
[0012]优选地，所述正极集流体为厚度13μm的铝箔。
[0013]更优选地，所述正极涂层一涂覆在铝箔上的单面厚度为260～300μm，所述正极涂层二涂覆在正极涂层一上表面的单面厚度为140～160μm。
[0014]优选地，所述正极集流体为厚度6μm的铜箔。
[0015]更优选地，所述负极涂层一涂覆在铜箔上的单面厚度为200～230μm，所述负极涂层二涂覆在负极涂层一上表面的单面厚度为110～130μm。
[0016]优选地，所述正极片和所述负极片叠置或卷绕。
[0017]本技术的能量密度高、倍率性能优异、安全、成本低。本技术单体磷酸铁锂电池的质量能量密度大于200Wh/kg。在空电状态下充电20min充入的电量可达额定容量的85％以上；电池从空电状态电池以3I电流(A)恒流充电至上限电压(V)，达到上限电压后以该电压恒压充电，充电过程持续20min，整个过程中的电池表面温度最高温升＜25℃；电池以3I电流(A)高倍率循环1000次时，电池容量仍可达到自身初始容量的80％以上。说明本技术的倍率性能较好，在高倍率条件下仍然保持良好的循环稳定性。
附图说明
[0018]图1本技术的电极组件的截面示意图；
[0019]图2图1中A部分的放大示意图；
[0020]图3本技术的正极片的涂布的侧截面示意图；
[0021]图4本技术的负极片的涂布的侧截面示意图；
[0022]图1
‑
4标记含义如下：正极片1，负极片2，电极组件3、隔膜4，铝箔5，铜箔6；正极涂层一1
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1，正极涂层二1
‑
2；负极涂层一2
‑
1和负极涂层二2
‑
2。
具体实施方式
[0023]在本技术的描述中，有必要理解的是，“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系均为基于附图所示的方位或位置关系，目标仅为便于描述本技术和简化描述，并不是指示或暗示所指部件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
[0024]下面结合附图对本技术的具体实施例做详细说明。
[0025]一种高倍率锂离子电池，如图1
‑
4所示，包括电极组件3、隔膜4、非水电解液和外壳，所述电极组件包括正极片和负极片，所述电极组件和所述非水电解液密封在所述外壳中；
[0026]所述正极片1包括正极集流体(厚度13μm铝箔5)和正极涂层，所述正极涂层包括正极涂层一1
‑
1和正极涂层二1
‑
2，所述正极涂层一1
‑
1涂覆于厚度13μm的铝箔5的上表面，所述正极涂层二1
‑
2涂覆于所述的正极涂层一1
‑
1的上表面；
[0027]所述负极片2包括负极集流体(厚度6μm铜箔6)和负极涂层，所述负极涂层包括负极涂层一2
‑
1和负极涂层二2
‑
2，所述负极涂层一2
‑
1涂覆于负极集流体的上表面，所述负极涂层二涂覆于所述的负极涂层二2
‑
2的上表面；
[0028]所述正极涂层一1
‑
1涂覆在铝箔5上的单面厚度为280μm，所述正极涂层二1
‑
2涂覆在正极涂层一1
‑
1上的单面厚度为150μm；所述负极涂层一2
‑
1涂覆在铜箔6上的单面厚度为215μm，所述负极涂层二2
‑
2涂覆在负极涂层一上的单面厚度为120μm。
[0029]本实施例的正极片的制备方法，采用以下步骤：
[0030](1)先将96g磷酸铁锂、1g导电剂SP和2g PVDF进行干混，然后加入1g分散剂
‑
乙醇(烘干后分散剂挥发)、1g碳纳米管和石墨烯混合导电剂和溶剂NMP，混合搅拌均匀，达到黏度5000mPa
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s、固含量6本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高倍率锂离子电池，其特征在于，包括电极组件、隔膜、非水电解液和外壳，所述电极组件包括正极片和负极片，所述电极组件和所述非水电解液密封在所述外壳中；所述正极片包括正极集流体和正极涂层，所述正极涂层包括正极涂层一和正极涂层二，所述正极涂层一涂覆于正极集流体的上表面，所述正极涂层二涂覆于正极涂层一上表面；所述负极片包括负极集流体和负极涂层，所述负极涂层包括负极涂层一和负极涂层二，所述负极涂层一涂覆于负极集流体的上表面，所述负极涂层二涂覆于负极涂层一上表面。2.根据权利要求1所述的一种高倍率锂离子电池，其特征在于，所述正极片的厚度≥400μm。3.根据权利要求1所述的一种高倍率锂离子电池，其特征在于，所述负极片的厚度≥300μm。4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪正兵，孙玉龙，白科，郭娜娜，汪依水，彭小河，陈富源，
申请(专利权)人：江西安驰新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：