一種高能量密度長壽命磷酸鐵鋰電池的制作方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種高能量密度長壽命磷酸鐵鋰電池的制作方法，包括以下制作步驟：制作電池正極，所述電池正極包括正極活性物和正極輔料；制作電池負極，所述電池負極包括負極活性物；制作電解液，所述電解液采用1.4?1.5moL/L的高濃度鋰鹽,在主溶劑EC/DMC/EMC/PA內(nèi)添加2?3%PS、2%FEC、2?3%VC改善電解液和極片的浸潤性；電池封口，所述電池封口采用遵封工藝進行封裝，所述遵封封裝產(chǎn)生的電池滾槽高度0.8mm，有效高度62mm。利用該種高能量密度長壽命磷酸鐵鋰電池的制作方法生產(chǎn)的鋰電池具有能量密度高、使用壽命長等現(xiàn)有產(chǎn)品所不具備的優(yōu)點。

Method for making high energy density long life lithium iron phosphate battery

The invention discloses a method for manufacturing a high energy density and long life lithium iron phosphate battery, which comprises the following steps: making the battery cathode, the anode battery includes a cathode active substances and cathode materials; manufacturing battery cathode, the cathode battery includes a cathode active material; making the electrolyte, wherein the electrolyte with high concentration of salt 1.4 1.5moL/L, EC/DMC/EMC/PA in the main solvent adding 2 3%PS, 2 2%FEC, 3%VC and improved electrolyte soakage; battery sealing, the sealing process of the battery sealing compliance package, which produce the compliance package sealed battery groove rolling height 0.8mm, the effective height of 62mm. The lithium battery with the high energy density long life lithium iron phosphate battery has the advantages of high energy density and long service life, etc. the existing product does not have the advantages.

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種高能量密度長壽命磷酸鐵鋰電池的制作方法
本專利技術(shù)涉及一種鋰電池制備領(lǐng)域，特別是一種高能量密度長壽命磷酸鐵鋰電池的制作方法。
技術(shù)介紹
鋰電池是日常生活或生產(chǎn)活動中經(jīng)常應(yīng)用的一種常見產(chǎn)品?，F(xiàn)有的鋰電池普遍存在能量密度低下、使用壽命不長等技術(shù)缺陷，嚴重影響了鋰電池的使用性能和進一步推廣應(yīng)用。有鑒于此，本專利技術(shù)的目的在于提供一種新的技術(shù)方案以解決現(xiàn)存的技術(shù)缺陷。
技術(shù)實現(xiàn)思路
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本專利技術(shù)提供一種高能量密度長壽命磷酸鐵鋰電池的制作方法，解決了現(xiàn)有鋰電池存在的能量密度低下、電池壽命短等技術(shù)缺陷。本專利技術(shù)解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種高能量密度長壽命磷酸鐵鋰電池的制作方法，包括以下制作步驟：步驟一：制作電池正極，所述電池正極包括正極活性物和正極輔料；所述正極活性物采用磷酸鐵鋰材料制作，蓋磷酸鐵鋰材料為D50：2.0-4.0um,比面積：10-12m2/g，振實密度：0.8-1.0g/cm3，該材料0.2克容量可達152-155mAh/g,粉末壓實密度：2.6g/cm3；所述正極輔料包括高分子量高分子量120W的PVDF和采用鈷系CNT納米碳管的導(dǎo)電劑；步驟二：制作電池負極，所述電池負極包括負極活性物；所述負極活性物采用人造石墨材料制作，蓋人造石墨材料：D50：18-22um,比面積：1.3-1.5m2/g，振實密度：0.8-1.0g/cm3,該材料0.2克容量可達355-362mAh/g,粉末壓實密度：1.6-1.7g/cm3；步驟三：電解液的制作，所述電解液采用1.4-1.5moL/L的高濃度鋰鹽,在主溶劑EC/DMC/EMC/PA內(nèi)添加2-3%PS、2%FEC、2-3%VC改善電解液和極片的浸潤性；步驟四：電池封口，所述電池封口采用遵封工藝進行封裝，所述遵封封裝產(chǎn)生的電池滾槽高度0.8mm，有效高度62mm。作為上述技術(shù)方案的進一步改進，所述電池制作過程中涉及到粉末的過程采用粉末攪拌工藝對粉末進行攪拌，所述粉末攪拌工藝包括一下步驟：第一步：將需要進行攪拌的粉末在攪拌鍋內(nèi)部進行攪拌，在攪拌機內(nèi)部上部，對粉末進行水平方向的360°攪拌；在攪拌機內(nèi)部下部，對粉末進行豎直方向的360°攪拌；第二步：將進過第一步攪拌后的粉末利用高速分散機進行顆粒分散；第三步：將第二步中經(jīng)高速分散機分散的粉末顆粒通過雙層過篩網(wǎng)過篩。作為上述技術(shù)方案的進一步改進，所述電池正極的正極極柱設(shè)置在正極片的中央，所述電池負極的負極極柱設(shè)置在負極片的兩端。作為上述技術(shù)方案的進一步改進，所述電池在制作過程涉及的使用的卷繞機對電池正極片及電池負極片的張力控制在12-15N，對隔膜擺臂的張力控制在1.1-1.3Kg。作為上述技術(shù)方案的進一步改進，所述電池制作過程中對水分的控制要求如下：1、片涂布后正負極片含水量干燥度2000ppm以內(nèi)；2、卷繞后正負極片含水量干燥度1000ppm以內(nèi)；3、電芯烘烤后正負極片含水量干燥度400ppm以內(nèi)。作為上述技術(shù)方案的進一步改進，所述電池正極中的鈷系CNT納米碳管的材料參數(shù)為：管徑：7-15nm,管長：5-13um,比表面積：250-300。作為上述技術(shù)方案的進一步改進，所述電池正極中，所述磷酸鐵鋰材料占96.3-95.5%，所述CNT納米碳管占1.5-2.0%，所述PVDF占2.2-2.5%。作為上述技術(shù)方案的進一步改進，所述電池正極各材料采用的容積為NMP，固含量為52-56%。作為上述技術(shù)方案的進一步改進，所述電池負極的配方比例為：人造石墨占95.8-94.1%，導(dǎo)電劑占1-2%，曾稠劑1.2-1.6%，粘合劑2.0-2.3%。作為上述技術(shù)方案的進一步改進，所述電池負極所采用的溶劑為去離子水，溶劑添加劑NMP，其占石墨總量1-5%，異丙醇占石墨總量2-5%，固含量42-50%。本專利技術(shù)的有益效果是：本專利技術(shù)提供了一種高能量密度長壽命磷酸鐵鋰電池的制作方法，通過本專利技術(shù)提供的電池制作方法生產(chǎn)的鋰電池具有能量密度高、使用壽命長的優(yōu)點。該種高能量密度長壽命磷酸鐵鋰電池的制作方法解決了現(xiàn)有鋰電池存在的能量密度低下、電池壽命短等技術(shù)缺陷。附圖說明下面結(jié)合附圖和實施例對本專利技術(shù)進一步說明。圖1是本專利技術(shù)的步驟流程示意圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)電池封邊工藝的示意圖；圖3是本專利技術(shù)電池封邊工藝的示意圖；圖4是本專利技術(shù)中粉末的加工流程示意圖；圖5是本專利技術(shù)中電池正極與正極極柱的位置關(guān)系示意圖；圖6是本專利技術(shù)中電池負極與負極極柱的位置關(guān)系示意圖。具體實施方式以下將結(jié)合實施例和附圖對本專利技術(shù)的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果進行清楚、完整地描述，以充分地理解本專利技術(shù)的目的、特征和效果。顯然，所描述的實施例只是本專利技術(shù)的一部分實施例，而不是全部實施例，基于本專利技術(shù)的實施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的其他實施例，均屬于本專利技術(shù)保護的范圍。另外，專利中涉及到的所有聯(lián)接/連接關(guān)系，并非單指構(gòu)件直接相接，而是指可根據(jù)具體實施情況，通過添加或減少聯(lián)接輔件，來組成更優(yōu)的聯(lián)接結(jié)構(gòu)。本專利技術(shù)創(chuàng)造中的各個技術(shù)特征，在不互相矛盾沖突的前提下可以交互組合，參照圖1-6。本專利技術(shù)提供了一種高能量密度長壽命磷酸鐵鋰電池的制作方法，具體地：一、電池正極類用料：1、電池正極活性物（克容量高，壓實高）：磷酸鐵鋰（D50：2.0-4.0um,比面積：10-12m2/g，振實密度：0.8-1.0g/cm3）,該材料0.2克容量可達152-155mAh/g,粉末壓實密度：2.6g/cm3現(xiàn)有鋰電池采用的傳統(tǒng)磷酸鐵鋰：0.2克容量可達142-148mAh/g,粉末壓實密度：2.2-2.4g/cm3正極可提高能量密度：（155*2.6/148*2.4-1）*100%=13.4%。2、正極輔料：高分子量約120W的PVDF（只須2.2-2.5%），導(dǎo)電劑采用鈷系CNT納米碳管（管徑：7-15nm,管長：5-13um,比表面積：250-300）（只須1.5-2.0%），該結(jié)構(gòu)吸液性，可大大提高電池使用壽命?，F(xiàn)有鋰電池采用的傳統(tǒng)用料：PVDF分子量約80-100W（須用4.0-5.0%），導(dǎo)電碳黑（須用4-5%），正極活性物含量由原來的（90-92%）可提高到（95.0-96.0%），正極可提高能量密度4%?？偟恼龢O能量密度可提高17%左右，在一個電芯的極組中，正極約占50%的體積比，通過以上方法的結(jié)合可提高單體能量密度約8%的能量。正極配方如下表所示：類別磷酸鐵鋰CNT納米碳管PVDF百分比（%）96.3-95.51.5-2.02.2-2.5電池正極所采用的溶劑為：NMP，固含量（52-56%）。二電池負極的用料：1、電池負極活性物（克容量高，壓實高）：人造石墨（D50：18-22um,比面積：1.3-1.5m2/g，振實密度：0.8-1.0g/cm3）,該材料0.2克容量可達355-362mAh/g,粉末壓實密度：1.6-1.7g/cm3，形貌為多孔、球形石墨，為多個小球形石墨經(jīng)多次燒結(jié)結(jié)合成一個大球形多孔石墨，該結(jié)構(gòu)吸液性，可大大提高電池使用壽命?，F(xiàn)有鋰電池采用的傳統(tǒng)人造石墨為：0.2克容量可達345-350mAh/g,粉末壓實密度：1.5-1.58g/cm3。本專利技術(shù)的電池負極可提高能量密度：（360*1.7/350*1.6-1）*100%=9.3%。在一個電本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種高能量密度長壽命磷酸鐵鋰電池的制作方法，其特征在于：包括以下制作步驟：步驟一：制作電池正極，所述電池正極包括正極活性物和正極輔料；所述正極活性物采用磷酸鐵鋰材料制作，蓋磷酸鐵鋰材料為D50：2.0?4.0um,比面積：10?12m

【技術(shù)特征摘要】
1.一種高能量密度長壽命磷酸鐵鋰電池的制作方法，其特征在于：包括以下制作步驟：步驟一：制作電池正極，所述電池正極包括正極活性物和正極輔料；所述正極活性物采用磷酸鐵鋰材料制作，蓋磷酸鐵鋰材料為D50：2.0-4.0um,比面積：10-12m2/g，振實密度：0.8-1.0g/cm3，該材料0.2克容量可達152-155mAh/g,粉末壓實密度：2.6g/cm3；所述正極輔料包括高分子量高分子量120W的PVDF和采用鈷系CNT納米碳管的導(dǎo)電劑；步驟二：制作電池負極，所述電池負極包括負極活性物；所述負極活性物采用人造石墨材料制作，蓋人造石墨材料：D50：18-22um,比面積：1.3-1.5m2/g，振實密度：0.8-1.0g/cm3,該材料0.2克容量可達355-362mAh/g,粉末壓實密度：1.6-1.7g/cm3；步驟三：電解液的制作，所述電解液采用1.4-1.5moL/L的高濃度鋰鹽,在主溶劑EC/DMC/EMC/PA內(nèi)添加2-3%PS、2%FEC、2-3%VC改善電解液和極片的浸潤性；步驟四：電池封口，所述電池封口采用遵封工藝進行封裝，所述遵封封裝產(chǎn)生的電池滾槽高度0.8mm，有效高度62mm。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高能量密度長壽命磷酸鐵鋰電池的制作方法，其特征在于：所述電池制作過程中涉及到粉末的過程采用粉末攪拌工藝對粉末進行攪拌，所述粉末攪拌工藝包括一下步驟：第一步：將需要進行攪拌的粉末在攪拌鍋內(nèi)部進行攪拌，在攪拌機內(nèi)部上部，對粉末進行水平方向的360°攪拌；在攪拌機內(nèi)部下部，對粉末進行豎直方向的360°攪拌；第二步：將進過第一步攪拌后的粉末利用高速分散機進行顆粒分散；第三步：將第二步中經(jīng)高速分散機分散的粉末顆粒通過雙層過篩網(wǎng)過篩。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高能量密度長壽命磷酸鐵鋰電池的制...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：吳應(yīng)強，王長龍，吳長英，潘春麗，王春明，
申請(專利權(quán))人：深圳市朗泰灃電子有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：廣東,44