CN101685883A - 一种聚合物锂离子电池的制备方法及电池 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种聚合物锂离子电池的制备方法及电池，其方法包括以下步骤：a)制备正极片，将镍钴锰酸锂、导电剂、粘合剂溶解于正极溶剂中，制成正极浆料，将正极浆料涂覆于正极集流体上；b)制备负极片，将石墨、导电剂、粘合剂、增粘添加剂溶解于负极溶剂中，制成负极浆料，将负极浆料涂覆于负极集流体上；c)制备PVDF的DMC溶液，将聚偏氟乙烯(PVDF)溶解于碳酸二甲酯(DMC)中，制成PVDF的DMC溶液；d)将正极片和/或负极片放入PVDF溶液中浸泡；e)对正、负极片进行烘烤、热压后与备好的隔膜装配，注入备好的锂盐电解液。本发明可以显著改善电池的电化学性能，提高电池的循环保持率，保证电池的安全性能，且降低电池的制造成本。
Description
技术领域
本发明涉及锂离子电池制造领域，具体是涉及一种聚合物锂离子电池的制备方法及电池。
背景技术
锂离子电池的基本构造包括正极、负极与电解质三项要素。一般锂离子技术使用液体或无机胶体电解液，因此需要坚固的外壳来容纳活性成分，这就增加了电池的重量和成本，也限制了电池尺寸大小和造型的灵活性。如目前市场上普遍采用的液态锂离子电池18650和103450，作为笔记本电池，虽然国际上对其在安全、存储、循环等方面均有较高的要求，但由于液态电解液本身的缺陷性使得其在安全性方面存有较大的隐患，且生产成本较高，质量较重，这与笔记本电脑轻型化发展的趋势相悖。
聚合物锂电池是指正极、负极或电解质中有一项或一项以上的材料使用了聚合物材质的锂离子电池。聚合物锂离子电池是新型绿色环保锂离子电池，具有更薄、更轻、更安全、高容量、高放电平台、长循环寿命、大电流放电、小电阻以及良好的低温性能和低膨胀率等优点。另外，聚合物笔记本电池采用一种厚度仅为0.1mm左右的铝塑包装膜来包装，很好的解决了笔记本电脑设计厚度的个性化问题。目前，聚合物锂离子电池在笔记本电脑上已有初步的应用，随着其应用领域的不断拓宽和技术的不断改进，其生产成本也会随之降低，聚合物笔记本电池必将飞速发展。
现有的以钴酸锂作为正极材料的二次电池已经实现了商品化，但由于钴资源短缺、价格偏高、有毒而限制其推广使用。相比之下，三元材料有着低成本、高容量、高循环性、高安全性、结构稳定等优点。因此，采用三元材料作为电池正极材料制作聚合物电池，则实现了电池价格与性能的双赢，具有很好的开发前景。
发明内容
本发明的目的就是提出一种聚合物锂离子电池及其制备方法，正极采用镍钴锰酸锂三元材料，所制作的电池具有高安全性和高电化学性能。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案。
这种聚合物锂离子电池的制备方法包括以下步骤：a)制备正极片，将作为正极活性材料的镍钴锰酸锂、导电剂、粘合剂溶解于正极溶剂中，制成正极浆料，将正极浆料涂覆于正极集流体上，制成正极片；b)制备负极片，将作为负极活性材料的石墨、导电剂、粘合剂、增粘添加剂(CMC)溶解于负极溶剂中，制成负极浆料，将负极浆料涂覆于负极集流体上，制成负极片；制备PVDF的DMC溶液，将聚偏氟乙烯(PVDF)溶解于碳酸二甲酯(DMC)中，制成PVDF溶液；d)将正极片和/或负极片放入PVDF溶液中浸泡；e)对正、负极片进行烘烤、热压后与备好的隔膜装配，注入备好的锂盐电解液。
上述聚合物锂离子电池的制备方法中，所述镍钴锰酸锂的分子式为LiNin1Con2Mnn3O2，其中n1＝1/5～2/5，n2＝1/5～2/5，n3＝1/5～2/5。
上述聚合物锂离子电池的制备方法，步骤a)中，所述正极溶剂为N-甲基吡咯烷酮(NMP)，所述镍钴锰酸锂、导电剂、粘合剂、N-甲基吡咯烷酮的质量比为100∶2.5～3.5∶4.5～5.5∶40～50，优选为100∶3∶5∶50。
步骤b)中，所述负极溶剂为蒸馏水或去离子水，所述石墨、导电剂、粘合剂、增粘添加剂、蒸馏水或去离子水的质量比为100∶0.5～1.5∶1～2∶2～4∶100～200，优选为100∶1∶1.5∶3∶150。
步骤c)中，聚偏氟乙烯(PVDF)与碳酸二甲酯(DMC)的质量比是4.5～5.5∶98～102，优选为5∶100。
步骤c)中还对溶液进行加热以促进聚偏氟乙烯(PVDF)在碳酸二甲酯(DMC)中的溶解。
所述步骤c)在全氮气环境中进行。
步骤d)中，所述浸泡的时间大于12小时。
本发明还公开了采用上述制备方法所制备的聚合物锂离子电池。
本发明与现有技术对比所具有的有益效果是：本发明采用镍钴锰酸锂三元材料作为电池正极活性材料，其分子式为LiNi1/5～2/5Co1/5～2/5Mn1/5～2/5O2，而三元材料镍钴锰酸锂的容量比较高，其比容量比钴酸锂高出30％以上，和钴酸锂有相同的上下限电压，安全性稳定，同时价格便宜，与锂盐电解液的相容性好，循环性能优异。在制备过程中，采用两次注液方法，第一次将极片浸泡在PVDF的DMC溶液中，以利于首先在电池极片上形成凝胶，再注入液态电解液，使得凝胶充分吸收电解液，形成凝胶聚合物电池。采用本发明方法可以显著改善电池的电化学性能，提高电池的循环保持率，保证电池的安全性能，且降低电池的制造成本。
附图说明
图1是实施例1中的电池循环性能测试结果曲线图。
具体实施方式
实施例1
电池正极活性材料：选用深圳市天骄科技开发有限公司生产的镍钴锰酸锂三元材料，分子式为LiNi1/5Co2/5Mn2/5O2。其理化性能如下：D50：4.5～7.0um；比表面积：1.0～1.5m2/g；极片压实密度：3.0～3.50g/cm3；1C容量发挥：140～150mA/g；50次循环保持：99％。
负极活性材料：选用天然石墨。其理化性能如下：D50：16～20um；比表面积：1.2～1.8m2/g；极片压实密度：1.5～1.7g/cm3；1C容量发挥310～350mA/g。
电池的制备过程包括以下步骤。
a)制备正极片。按质量计算，将100份作为正极活性材料的三元材料镍钴锰酸锂、3份作为导电剂的乙炔黑(选用Cabot公司的BP2000)、5份作为粘合剂的聚偏氟乙烯PVDF(选用KF7200，日本吴羽化学有限公司)溶解于50份的正极溶剂N-甲基吡咯烷酮(NMP)中，制成正极浆料。将正极浆料涂覆于正极集流体铝箔上，采用背辊式间隙双面涂布，制成正极片。
b)制备负极片。按质量计算，将100份作为负极活性材料的天然石墨、1份作为导电剂的乙炔黑(选用特密高石墨和碳有限公司产品)、1.5份作为粘合剂的苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)、3份作为增粘添加剂羧甲基纤维素(CMC)溶解于150份负极溶剂蒸馏水中，制成负极浆料，将负极浆料涂覆于负极集流体铜箔上，采用背辊式间隙双面涂布，制成负极片，负极容量根据正极容量限制计算。
c)制备隔膜和电解液。隔膜采用PP/PE/PP三层复合膜。按EMC/DEC/MPC/EC(体积比)1.8～2.2∶0.8～1.2∶6.8～7.2∶3.8～4.2配置电解液溶剂，加入电解质六氟磷酸锂(LiPF6)制成电解液，其中六氟磷酸锂在电解液中的浓度为1.0～1.3mo1/L。
d)制备PVDF的DMC溶液。在充满氮气(N2)的手套箱中(环境温度25±3℃)，将聚偏氟乙烯(PVDF)溶解于碳酸二甲酯(DMC)中，制成PVDF溶液，其中聚偏氟乙烯(PVDF)与碳酸二甲酯(DMC)的比例是5∶100。可适当加热促使其溶解，最终制成无色透明的PVDF的DMC溶液，并测得溶液黏度为30～45mPas。聚偏氟乙烯(PVDF)选用KYNARFLEX 2801，阿科玛(中国)投资有限公司产品；碳酸二甲酯(DMC)选用福禄(苏州)新型材料有限公司产品。
e)将分切好的正极片和负极片放入PVDF的DMC溶液中浸泡12h以上。
f)将正、负极片取出后放入85℃烘箱中烘烤4h以上；再用热板热压电芯，上、下热板温度为55℃，压力为0.3Mpa；然后用铝塑膜包装并对其进行顶侧封。之后在充满氮气的手套箱中注入液态电解液，紧接着对电池进行一封。一封后将电池置于常温(25±3℃)条件下陈化24h以上，再对电池进行预充电和二封，最终化成、分容即制成聚合物锂离子电池。
按照上述方法制作300组同批次电池，进行下述测试：
1)电池内阻测试。经测试，电池内阻为20mΩ～25mΩ，表现低内阻。
2)大电流放电性能测试。单体电芯2C放电容量达0.5C放电容量的96％左右，大电流放电性能良好。
3)过充性能3C/5V测试。
取50只电池，试验条件及过程：首先，将电池放电至2.75V，然后以3C恒定电流对电池进行充电，当电池电压达到5V后，由恒流充电变为恒压充电，并维持5V电压2小时不变。
测试结果：电池不漏液、不冒烟、不起火、不爆炸，电池过充性能合格。
4)130℃热冲击测试。
取50只电池，实验条件及过程：首先，以1C(3800mA)充电，当电芯端电压达到4.2V时，改为恒压充电，直至充电电流小于或等于0.01C，停止充电，最长充电时间不大于8h。然后，将电池置于自然对流或流动空气烘箱中加热，烘箱温度以5±2℃(9±3.6°F)/min速度升温到130±2℃(282±3.6°F)，保持30分钟后停止。
测试结果：电池外观无变化，不起火、不爆炸，电池热冲击测试合格。
5)循环性能测试。
取50只电池，试验条件、过程：用蓝电检测柜测试电池循环性能，具体工步如下：
(1)1C恒流放电至2.75V；
(2)1C恒流充电至4.2V；
(3)4.2V恒压充电至电流小于10mA止；
(4)静置2min；
(5)1C恒流放电至2.75V；
(6)然后再从工步(2)开始新的循环，直至500次终止。具体循环曲线如图1所示。
测试结果：300次循环容量保持率为87.47％，500次循环容量保持率为82.88％，电池循环性能良好。
实施例2
其与实施例1不同之处在于，制备的PVDF的DMC溶液中，聚偏氟乙烯(PVDF)与碳酸二甲酯(DMC)的比例是4.5∶102，其他步骤和配方同实施例1。
按上述方法制作100只同型号的电池。取50只电池按照实施例1中同样的方法进行热冲击测试，测试结果：电池外观无变化，不起火、不爆炸，电池热冲击测试合格。再取50只电池按照实施例1中的同样的方法进行循环性能测试，测试结果：300次循环容量保持率为86.21％，500次循环容量保持率为82.62％，电池循环性能良好。
实施例3
其与实施例1不同之处在于，制备的PVDF的DMC溶液中，聚偏氟乙烯(PVDF)与碳酸二甲酯(DMC)的比例是5.5∶98，其他步骤和配方同实施例1。
按上述方法制作100只同型号的电池。取50只电池按照实施例1中同样的方法进行热冲击测试，测试结果：电池外观无变化，不起火、不爆炸，电池热冲击测试合格。再取50只电池按照实施例1中的同样的方法进行循环性能测试，测试结果：300次循环容量保持率为87.15％，500次循环容量保持率为82.59％，电池循环性能良好。
实施例4
其与实施例2不同之处在于，步骤a)中，制备正极片时，镍钴锰酸锂、导电剂、粘合剂、N-甲基吡咯烷酮的质量比为100∶2.5∶4.5∶40。步骤b)中，制备负极片时，石墨、导电剂、粘合剂、增粘添加剂、蒸馏水或去离子水的质量比为100∶0.5∶1∶2∶100。其他步骤和配方同实施例2。
按上述方法制作100只同型号的电池。取50只电池按照实施例1中同样的方法进行热冲击测试，测试结果：电池外观无变化，不起火、不爆炸，电池热冲击测试合格。再取50只电池按照实施例1中的同样的方法进行循环性能测试，测试结果：300次循环容量保持率为86.98％，500次循环容量保持率为82.05％，电池循环性能良好。
实施例5
其与实施例3不同之处在于，步骤a)中，制备正极片时，镍钴锰酸锂、导电剂、粘合剂、N-甲基吡咯烷酮的质量比为100∶3.5∶5.5∶50。步骤b)中，制备负极片时，石墨、导电剂、粘合剂、增粘添加剂、蒸馏水或去离子水的质量比为100∶1.5∶2∶4∶200。其他步骤和配方同实施例3。
按上述方法制作100只同型号的电池。取50只电池按照实施例1中同样的方法进行热冲击测试，测试结果：电池外观无变化，不起火、不爆炸，电池热冲击测试合格。再取50只电池按照实施例1中的同样的方法进行循环性能测试，测试结果：300次循环容量保持率为87.30％，500次循环容量保持率为82.25％，电池循环性能良好。
实施例6
其与实施例2不同之处在于，电池正极活性材料选用深圳市天骄科技开发有限公司生产的镍钴锰酸锂三元材料，分子式为LiNi2/5Co1/5Mn2/5O2。其他步骤和配方同实施例2。
按上述方法制作100只同型号的电池。取50只电池按照实施例1中同样的方法进行热冲击测试，测试结果：电池外观无变化，不起火、不爆炸，电池热冲击测试合格。再取50只电池按照实施例1中的同样的方法进行循环性能测试，测试结果：300次循环容量保持率为86.96％，500次循环容量保持率为82.35％，电池循环性能良好。
实施例7
其与实施例3不同之处在于，电池正极活性材料选用深圳市天骄科技开发有限公司生产的镍钴锰酸锂三元材料，分子式为LiNi2/5Co2/5Mn1/5O2。其他步骤和配方同实施例3。
按上述方法制作100只同型号的电池。取50只电池按照实施例1中同样的方法进行热冲击测试，测试结果：电池外观无变化，不起火、不爆炸，电池热冲击测试合格。再取50只电池按照实施例1中的同样的方法进行循环性能测试，测试结果：300次循环容量保持率为86.30％，500次循环容量保持率为82.45％，电池循环性能良好。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种聚合物锂离子电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
a)制备正极片，将作为正极活性材料的镍钴锰酸锂、导电剂、粘合剂溶解于正极溶剂中，制成正极浆料，将正极浆料涂覆于正极集流体上，制成正极片；
b)制备负极片，将作为负极活性材料的石墨、导电剂、粘合剂、增粘添加剂溶解于负极溶剂中，制成负极浆料，将负极浆料涂覆于负极集流体上，制成负极片；
c)制备PVDF的DMC溶液，将聚偏氟乙烯(PVDF)溶解于碳酸二甲酯(DMC)中，制成PVDF溶液；
d)将正极片和/或负极片放入PVDF的DMC溶液中浸泡；
e)浸泡后，对正、负极片进行烘烤、热压后与备好的隔膜装配，注入备好的锂盐电解液。
2.如权利要求1所述的聚合物锂离子电池的制备方法，其特征在于：步骤c)中，所述聚偏氟乙烯(PVDF)与碳酸二甲酯(DMC)的质量比是4.5～5.5∶98～102。
3.如权利要求2所述的聚合物锂离子电池的制备方法，其特征在于：步骤c)中，所述聚偏氟乙烯(PVDF)与碳酸二甲酯(DMC)的质量比是5∶100。
4.如权利要求2所述的聚合物锂离子电池的制备方法，其特征在于：所述镍钴锰酸锂的分子式为LiNi1/5～2/5Co1/5～2/5Mn1/5～2/5O2。
5.如权利要求2所述的聚合物锂离子电池的制备方法，其特征在于：步骤a)中，所述正极溶剂为N-甲基吡咯烷酮(NMP)，所述镍钴锰酸锂、导电剂、粘合剂、N-甲基吡咯烷酮的质量比为100∶2.5～3.5∶4.5～5.5∶40～50。
6.如权利要求2所述的聚合物锂离子电池的制备方法，其特征在于：步骤b)中，所述负极溶剂为蒸馏水或去离子水，所述石墨、导电剂、粘合剂、增粘添加剂、蒸馏水或去离子水的质量比为100∶0.5～105∶1～2∶2～4∶100～200。
7.如权利要求6所述的聚合物锂离子电池的制备方法，其特征在于：步骤c)中还对溶液进行加热以促进聚偏氟乙烯(PVDF)在碳酸二甲酯(DMC)中的溶解。
8.如权利要求7所述的聚合物锂离子电池的制备方法，其特征在于：所述步骤c)在全氮气环境中进行。
9.如权利要求8所述的聚合物锂离子电池的制备方法，其特征在于：步骤d)中，所述浸泡的时间大于12小时。
10.采用权利要求1至9中任意一种聚合物锂离子电池的制备方法所制备的聚合物锂离子电池。
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|---|---|
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Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101841063A (zh) * | 2010-05-25 | 2010-09-22 | 江苏天鹏电源有限公司 | 一种超高倍率锂离子电池 |
| CN101872863A (zh) * | 2010-07-13 | 2010-10-27 | 深圳邦凯新能源股份有限公司 | 一次用圆柱聚合物锂离子电池及其制造方法 |
| CN102290571A (zh) * | 2011-08-01 | 2011-12-21 | 邹平铭波电源有限公司 | 磷酸铁锂电池正极制备方法及其磷酸铁锂电池 |
| CN103117382A (zh) * | 2013-02-25 | 2013-05-22 | 江苏乐能电池股份有限公司 | 一种能提高安全性能的锂离子电池负极材料及其制备方法 |
| CN104157871A (zh) * | 2014-08-18 | 2014-11-19 | 宁波金和新材料股份有限公司 | 一种高容量锂电池三元正极材料的制备方法 |
| CN108346781A (zh) * | 2017-01-23 | 2018-07-31 | 万向二三股份公司 | 一种高容量高压实高功率锂离子电池负极材料及负极浆料 |
| JP2018156766A (ja) * | 2017-03-16 | 2018-10-04 | トヨタ自動車株式会社 | 非水系二次電池 |
| CN110544769A (zh) * | 2019-08-23 | 2019-12-06 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 一种高压实磷酸铁锂正极极片的制备方法 |
| CN113394447A (zh) * | 2021-05-26 | 2021-09-14 | 浙江南都电源动力股份有限公司 | 一种防止固态电池微短路的电解液、固态电池及制备方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4710335A (en) * | 1984-06-13 | 1987-12-01 | Central Glass Company, Limited | Method of producing electric cell anode using powdery active material |
| EP1176660A2 (en) * | 2000-07-25 | 2002-01-30 | Japan Storage Battery Company Limited | Non-Aqueous electrolyte secondary battery |
| CN1476122A (zh) * | 2003-07-30 | 2004-02-18 | 黑龙江中强能源科技有限公司 | 聚合物锂离子电池及其制作方法 |
| CN1700500A (zh) * | 2005-06-27 | 2005-11-23 | 东莞新能源电子科技有限公司 | 一种聚合物锂离子电池及其制造方法 |
| CN1724585A (zh) * | 2004-07-23 | 2006-01-25 | 上海南都能源科技有限公司 | 聚偏氟乙烯共聚物凝胶态电解质膜及其制备工艺 |
| CN1819321A (zh) * | 2006-03-06 | 2006-08-16 | 深圳市力多威电池有限公司 | 一种高倍率锂离子电池 |
| CN1875504A (zh) * | 2003-11-05 | 2006-12-06 | 株式会社Lg化学 | 官能聚合物膜涂布的电极和使用该电极的电化学器件 |
-
2008
- 2008-09-23 CN CN200810216527A patent/CN101685883A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4710335A (en) * | 1984-06-13 | 1987-12-01 | Central Glass Company, Limited | Method of producing electric cell anode using powdery active material |
| EP1176660A2 (en) * | 2000-07-25 | 2002-01-30 | Japan Storage Battery Company Limited | Non-Aqueous electrolyte secondary battery |
| CN1476122A (zh) * | 2003-07-30 | 2004-02-18 | 黑龙江中强能源科技有限公司 | 聚合物锂离子电池及其制作方法 |
| CN1875504A (zh) * | 2003-11-05 | 2006-12-06 | 株式会社Lg化学 | 官能聚合物膜涂布的电极和使用该电极的电化学器件 |
| CN1724585A (zh) * | 2004-07-23 | 2006-01-25 | 上海南都能源科技有限公司 | 聚偏氟乙烯共聚物凝胶态电解质膜及其制备工艺 |
| CN1700500A (zh) * | 2005-06-27 | 2005-11-23 | 东莞新能源电子科技有限公司 | 一种聚合物锂离子电池及其制造方法 |
| CN1819321A (zh) * | 2006-03-06 | 2006-08-16 | 深圳市力多威电池有限公司 | 一种高倍率锂离子电池 |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101841063A (zh) * | 2010-05-25 | 2010-09-22 | 江苏天鹏电源有限公司 | 一种超高倍率锂离子电池 |
| CN101872863A (zh) * | 2010-07-13 | 2010-10-27 | 深圳邦凯新能源股份有限公司 | 一次用圆柱聚合物锂离子电池及其制造方法 |
| CN102290571A (zh) * | 2011-08-01 | 2011-12-21 | 邹平铭波电源有限公司 | 磷酸铁锂电池正极制备方法及其磷酸铁锂电池 |
| CN103117382A (zh) * | 2013-02-25 | 2013-05-22 | 江苏乐能电池股份有限公司 | 一种能提高安全性能的锂离子电池负极材料及其制备方法 |
| CN103117382B (zh) * | 2013-02-25 | 2015-07-08 | 江苏乐能电池股份有限公司 | 一种能提高安全性能的锂离子电池负极材料的制备方法 |
| CN104157871A (zh) * | 2014-08-18 | 2014-11-19 | 宁波金和新材料股份有限公司 | 一种高容量锂电池三元正极材料的制备方法 |
| CN108346781A (zh) * | 2017-01-23 | 2018-07-31 | 万向二三股份公司 | 一种高容量高压实高功率锂离子电池负极材料及负极浆料 |
| JP2018156766A (ja) * | 2017-03-16 | 2018-10-04 | トヨタ自動車株式会社 | 非水系二次電池 |
| CN110544769A (zh) * | 2019-08-23 | 2019-12-06 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 一种高压实磷酸铁锂正极极片的制备方法 |
| CN113394447A (zh) * | 2021-05-26 | 2021-09-14 | 浙江南都电源动力股份有限公司 | 一种防止固态电池微短路的电解液、固态电池及制备方法 |
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