一种首次效率高的锂离子电池制造技术

本发明专利技术公开了一种首次效率高的锂离子电池，包括正极片和负极片，正极片和负极片之间设置有隔膜并卷绕或叠片成型，正极片的材料体系为钴酸锂材料、碳酸锂、PVDF胶液、纳米导电碳黑，钴酸锂材料：碳酸锂：PVDF胶液：纳米导电碳黑的质量比为97

【技术实现步骤摘要】
一种首次效率高的锂离子电池


[0001]本专利技术涉及锂离子电池
，具体是指一种首次效率高的锂离子电池。

技术介绍

[0002]随着新能源行业的发展，锂离子电池对于能量密度的要求越来越高，如何在有限的体积内充分利用其空间获得更大的容量同时保证其倍率性能、循环性能成为行业发展的重点和难点。相对于钴酸锂正极而言，正极具有理论比容量高特点，具有一定的应用前景。但是，钴酸锂材料正极具有体积效应变化较大，经改进使用单壁碳管和石墨烯包覆氧化硅的负极作用，利用改善氧化硅的导电性，降低硅负极材料的循环膨胀系数，但是影响电池的第一次满充后放出的容量与第一次充满电的容量的转化率，使得首次效率不理想，随着循环的进行，体积坍塌粉化严重，直接限制了其的推广应用。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种首次效率高的锂离子电池，具有首次效率高、倍率性能优异和循环性能好的特点。
[0004]本专利技术可以通过以下技术方案来实现：
[0005]本专利技术公开了一种首次效率高的锂离子电池，包括正极片和负极片，正极片和负极片之间设置有隔膜并卷绕或叠片成型，正极片的材料体系为钴酸锂材料、碳酸锂、PVDF胶液、纳米导电碳黑，钴酸锂材料：碳酸锂：PVDF胶液：纳米导电碳黑的质量比为97
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99:0.06
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0.1:0.7
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1.4:0.5
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0.1；负极片的材料体系为负极活性材料、氧化硅、CMC、SBR，负极活性材料：氧化硅：CMC：SBR的质量比为96.8
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97.8：3
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7：0.8
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1.6：1
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2。
[0006]进一步地，锂离子电池的制作还包括以下步骤：
[0007]S10、浆料的制备：按照正极和负极的组分配比，分别制备得到正极浆料和负极浆料；
[0008]S20、极片涂布及极片制作：分别对正极和负极进行涂布及按照设计尺寸进行分条，得到正极片和负极片；
[0009]S30、卷绕组装：取步骤S20所得的正极片、负极片采用人工卷绕或机器卷绕的方式，得到隔膜隔离在正极片、负极片之间的裸电芯；
[0010]S40、注液化成：把步骤S30所得的裸电芯放入外壳中，注入电解液，封装后在充放电柜进行化成得到锂离子电池；
[0011]S50、二封分容：对完成步骤S40注液化成的锂离子电池排出化成所产生的气体后进行二次封装在充放电柜进行分容得到满足容量要求的锂离子电池。
[0012]进一步地，正极浆料的制备过程包括以下步骤：
[0013]S11、母分散液的制备：将PVDF胶液、CNT分散在NMP液体活性物质溶液中，公转20
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40Hz，自转5
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10Hz，搅拌25
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35min，使其混合均匀得到母分散液；
[0014]S12、含碳酸锂分散液的制备：将碳酸锂添加到S10所得的分散液中，公转20
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40Hz，
自转5
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10Hz，搅拌25
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35min，使其混合均匀得到含碳酸锂分散液：
[0015]S13、正极浆料的制备：把正极钴酸锂均匀分散在NMP溶液中，加入S11所得的含碳酸锂分散液，调整其粘度，使其混合均匀得到正极浆料。
[0016]进一步地，负极石墨为人造石墨或天然石墨。
[0017]进一步地，隔膜为干法隔膜或湿法隔膜。
[0018]进一步地，隔膜为PP隔膜、凝胶隔膜、陶瓷隔膜或凝胶/陶瓷复合隔膜。
[0019]进一步地，正极片的集流体为铝箔，负极片的集流体为铜箔。
[0020]进一步地，锂离子电池封装的外壳为铝塑膜或铝壳。
[0021]本专利技术一种首次效率高的锂离子电池，具有如下的有益效果：
[0022]本专利技术的锂离子电池在正极中加入少量的高克容量富锂化材料(即碳酸锂)，与可以降低硅负极材料的循环膨胀系数的单壁碳管和石墨烯包覆氧化硅的负极作用，碳酸锂材料为化成时形成SEI膜提供更多的锂离子，避免化成时负极形成的SEI膜损耗过多锂离子，造成放电后正极有效空间无法被锂离子欠满，形成正极嵌锂空间的浪费，以提高电池的首次效率。同时，碳酸锂的化学性质相对稳定，可以在锂离子电池体系中稳定存在，使其体系克容量得到提高，达到提高锂离子电池首效的目的，从而使电池倍率性能优异和循环性能好的特点。
附图说明
[0023]附图1为首次效率的箱线图；
[0024]附图2为0.5C循环曲线图；
[0025]附图3为0.7C循环曲线图；
[0026]附图4为1C循环曲线图。
具体实施方式
[0027]为了使本
的人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合实施例及附图对本专利技术产品作进一步详细的说明。
[0028]本专利技术公开了一种首次效率高的锂离子电池，包括正极片和负极片，正极片和负极片之间设置有隔膜并卷绕或叠片成型，正极片的材料体系为钴酸锂材料、碳酸锂、PVDF胶液、纳米导电碳黑，钴酸锂材料：碳酸锂：PVDF胶液：纳米导电碳黑的质量比为97
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99:0.06
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0.1:0.7
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1.4:0.5
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0.1；负极片的材料体系为负极活性材料、一氧化硅、CMC、SBR，负极活性材料：氧化硅：CMC：SBR的质量比为96.8
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97.8：3
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7：0.8
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1.6：1
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2。
[0029]进一步地，锂离子电池的制作还包括以下步骤：
[0030]S10、浆料的制备：按照正极和负极的组分配比，分别制备得到正极浆料和负极浆料；
[0031]S20、极片涂布及极片制作：分别对正极和负极进行涂布及按照设计尺寸进行分条，得到正极片和负极片；
[0032]S30、卷绕组装：取步骤S20所得的正极片、负极片采用人工卷绕或机器卷绕的方式，得到隔膜隔离在正极片、负极片之间的裸电芯；
[0033]S40、注液化成：把步骤S30所得的裸电芯放入外壳中，注入电解液，封装后在充放
电柜进行化成得到锂离子电池；
[0034]S50、二封分容：对完成步骤S40注液化成的锂离子电池排出化成所产生的气体后进行二次封装在充放电柜进行分容得到满足容量要求的锂离子电池。
[0035]进一步地，正极浆料的制备过程包括以下步骤：
[0036]S11、母分散液的制备：将PVDF胶液、CNT分散在NMP液体活性物质溶液中，公转20
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40Hz，自转5
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10Hz，搅拌25
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35min，使其混合均匀得到母分散液；
[0037]S12、含碳酸锂分散液的制备：将碳酸锂添加到S10所得的分散液中，公转20
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种首次效率高的锂离子电池，包括正极片和负极片，正极片和负极片之间设置有隔膜并卷绕或叠片成型，其特征在于：所述正极片的材料体系为钴酸锂材料、碳酸锂、PVDF胶液、纳米导电碳黑，钴酸锂材料：碳酸锂：PVDF胶液：纳米导电碳黑的质量比为97
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99:0.06
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0.1:0.7
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1.4:0.5
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0.1；所述负极片的材料体系为负极活性材料、氧化硅、CMC、SBR，负极活性材料：氧化硅：CMC：SBR的质量比为96.8
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97.8：3
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7：0.8
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1.6：1
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2。2.根据权利要求1所述的首次效率高的锂离子电池，其特征在于：所述锂离子电池的制作还包括以下步骤：S10、浆料的制备：按照正极和负极的组分配比，分别制备得到正极浆料和负极浆料；S20、极片涂布及极片制作：分别对正极和负极进行涂布及按照设计尺寸进行分条，得到正极片和负极片；S30、卷绕组装：取步骤S20所得的正极片、负极片采用人工卷绕或机器卷绕的方式，得到隔膜隔离在正极片、负极片之间的裸电芯；S40、注液化成：把步骤S30所得的裸电芯放入外壳中，注入电解液，封装后在充放电柜进行化成得到锂离子电池；S50、二封分容：对完成步骤S40注液化成的锂离子电池排出化成所产生的气体后进行二次封装在充放电柜进...

【专利技术属性】
技术研发人员：师贵荣，李栋，吴银华，杨端阳，侯湘鹏，
申请(专利权)人：深圳赛骄阳能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：