镍钴锰酸锂动力电池制造技术

本发明专利技术涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种镍钴锰酸锂动力电池，其包括电池壳体、正极、负极、电池隔膜、聚合物凝胶电解质，正极包括质量比为100：(0.2～0.8)：1.6：(10～60)的正极活性物质、粘结剂、导电剂和溶剂；正极活性物质中包括重量百分比45％

【技术实现步骤摘要】
镍钴锰酸锂动力电池


[0001]本专利技术涉及电池
，具体而言，涉及一种镍钴锰酸锂动力电池。

技术介绍

[0002]随着社会的发展，能源日益匮乏，雾霾愈加严重，城市生活变得拥堵不堪
……
这一切都迫使人们不断寻求新的出行方式，电动汽车终于重返舞台再次成为出行的焦点。作为电动汽车的关键部件之一的动力电池需要具备更高的容量、比能量、高功率、高安全和长寿命。
[0003]目前市场的电池有一次电池和二次电池，二次电池又分为铅酸电池、镍氢电池、镍镉电池、锂离子电池等，这些电池存在容量小、比能量低、功率低、安全性差、使用寿命短等问题，这些问题严重制约着电动汽车行业的发展，要使动力电池在电动汽车上应用得更为广泛，必须提高动力电池的容量、比能量、功率、安全性及使用寿命。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的在于克服现有技术的不足,提供一种镍钴锰酸锂动力电池。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用以下的技术方案：
[0006]一种镍钴锰酸锂动力电池，包括电池壳体、正极、负极、电池隔膜、聚合物凝胶电解质，正极包括正极活性物质、粘结剂、导电剂和溶剂，正极活性物质、粘结剂、导电剂和溶剂的质量比为100：(0.2～0.8)：1.6：(10～60)；正极活性物质中包括重量百分比45％
‑
60％的镍钴锰酸锂，余量为锰酸锂；
[0007]负极包括负极活性材料、导电剂、增稠剂、粘结剂和负极集流体，负极活性材料、导电剂、增稠剂、粘结剂和负极集流体的质量比为100：(0～1.2)：2.2：(20～80)；负极活性物质包括重量百分比为85％～92％的石墨。
[0008]优选地，粘结剂为聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、丁苯橡胶中的至少一种。
[0009]优选地，导电剂采用导电炭黑、导电石墨、鳞片石墨、单壁碳纳米管中的至少一种。
[0010]优选地，溶剂为去离子水或N
‑
甲基吡咯烷酮。
[0011]优选地，负极活性材料采用人造石墨、天然石墨、中间相碳微球或硬碳材料中的至少一种。
[0012]优选地，增稠剂采用羧甲基纤维素钠，粘结剂采用丁苯橡胶，负极集流体采用铜箔。
[0013]本专利技术具有以下有益效果：本专利技术的镍钴锰酸锂动力电池，正极材料导电剂含量少，正极活性物质的质量含量高，使得正极材料中活性物质含量获得了极大的提高，实现正极混料克容量显著提升，从而提高电芯能量密度。
具体实施方式
[0014]本专利技术所述的镍钴锰酸锂动力电池，包括电池壳体、正极、负极、电池隔膜、聚合物
凝胶电解质，正极包括正极活性物质、粘结剂、导电剂和溶剂，正极活性物质、粘结剂、导电剂和溶剂的质量比为100：(0.2～0.8)：1.6：(10～60)；正极活性物质中包括重量百分比45％
‑
60％的镍钴锰酸锂，余量为锰酸锂；镍钴锰酸锂和锰酸锂性能稳定，用于电池中，具有放电容量大，价格低廉，无记忆性等优点。
[0015]负极包括负极活性材料、导电剂、增稠剂、粘结剂和负极集流体，负极活性材料、导电剂、增稠剂、粘结剂和负极集流体的质量比为100：(0～1.2)：2.2：(20～80)；负极活性物质包括重量百分比为85％～92％的石墨。
[0016]其中，粘结剂为聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、丁苯橡胶中的至少一种。粘结剂用于正极材料中，增强正极材料其他组分的粘结强度以及提高正极材料与附着基体的良好粘附。
[0017]导电剂采用导电炭黑、导电石墨、鳞片石墨、单壁碳纳米管中的至少一种。由于单壁碳纳米管相对于炭黑或乙炔黑等其他导电剂具有更大的比表面积，导电性能更加优良，因此可以减少导电剂的使用量。
[0018]溶剂为去离子水或N
‑
甲基吡咯烷酮。
[0019]负极活性材料采用人造石墨、天然石墨、中间相碳微球或硬碳材料中的至少一种。
[0020]增稠剂采用羧甲基纤维素钠，粘结剂采用丁苯橡胶，负极集流体采用铜箔。
[0021]上述锰酸锂动力电池的制作方法，包括以下步骤：
[0022]S1.将2.5wt％的聚偏氟乙烯加入N
‑
甲基吡咯烷酮中，在有循环水冷却的条件下进行真空搅拌4小时，然后加入混合均匀的22wt％的锰酸锂、58wt的镍钴锰酸锂和导电剂的混合物，加完料搅拌5小时，得到的浆料过150目筛1次；其中，导电剂的配比为：1wt％的导电炭黑；
[0023]S2.将0.5wt％的羧甲基纤维素钠加入去离子水中搅拌4小时，随后加入0.5wt％的导电炭黑搅拌1小时，获得浆料，浆料过胶体磨以使导电炭黑得到完全分散，再加入91wt％的人造石墨搅拌5小时，随后加入2wt％的丁苯橡胶搅拌1小时，得到的浆料过150目筛1次；负极材料为人造石墨、天然石墨、中间相碳微球或硬碳材料中的一种或多种；
[0024]S3.使用基材厚度为16铝箔进行正极涂布，负极使用基材厚度为8μm的铜箔进行负极涂布；
[0025]S4.将涂布完的膜片卷料放入烘箱85度真空烘烤4小时，除去水份；
[0026]S5.辊压极片，将辊压好的极片进行横切和分切出需要的尺寸；
[0027]S6.将极片在真空下进行85度烘烤4小时；
[0028]S7.将依次排列的第一隔膜、负极、隔膜、正极进行叠片式连接成电芯结构，所述的隔膜采用厚度为25um的隔离膜；
[0029]S8.根据电池设计要求把正负极极耳焊接于正负极极片预留集流体上，极耳上留有纤维密封胶，正负极极耳焊接都采用辊压式超声焊焊接固定；
[0030]S9.把叠合电芯装入冲好的电池壳体中，将铝塑复合膜封住；
[0031]S10.将电芯放入真空状态下85度烘烤24小时，电芯在环境湿度小于
‑
45％RH中注入聚合物凝胶型电解液，然后热封电池另一侧边；
[0032]S11.将静置完成的电池芯放入40度的热夹具中压1分钟，然后放入普通夹具中压30秒；
[0033]S12.电池化成和分容：采用夹具化成，化成工艺为0.03C充电2小时，0.2C充电到
4.2V，电池放入不锈钢铁板中夹具80度烘烤3个小时，然后对电池进行除气、热封、裁边、整形；电池分容工艺为0.3C恒流充到4.2V，再在4.2V下恒流恒压充电，截止电流为0.02C，然后以0.3C放电到3.0V。
[0034]以上所述仅为本专利技术的优选实施例而已，并不用于限制本专利技术，对于本领域的技术人员来说，本专利技术可以有各种更改和变化。凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种镍钴锰酸锂动力电池，包括电池壳体、正极、负极、电池隔膜、聚合物凝胶电解质，其特征在于，正极包括正极活性物质、粘结剂、导电剂和溶剂，正极活性物质、粘结剂、导电剂和溶剂的质量比为100：(0.2～0.8)：1.6：(10～60)；正极活性物质中包括重量百分比45％
‑
60％的镍钴锰酸锂，余量为锰酸锂；负极包括负极活性材料、导电剂、增稠剂、粘结剂和负极集流体，负极活性材料、导电剂、增稠剂、粘结剂和负极集流体的质量比为100：(0～1.2)：2.2：(20～80)；负极活性物质包括重量百分比为85％～92％的石墨。2.根据权利要求1所述的镍钴锰酸锂...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙琦，张姝，尹元，王赛赛，王胜振，
申请(专利权)人：青岛乾运高科新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：