專利名稱：多元素納米釩動力電池的制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電池技術領域，尤其是涉及ー種多元素納米釩動カ電池的制備方法。
背景技術：
目前，市面上的電池種類繁多，如一次電池、二次充電電池，又如鉛酸電池、鎳氫電池、鎳鎘電池、鋰電池。這些電池被廣泛應用到電動工具、電動自行車、電動摩托車、電動汽車上。但這些電池的容量小、功率低、效率低，需采用多塊電池并聯(lián)及串聯(lián)的方式提高功率和容量，以達到延長電池的使用時間。但是同一種電池中的每個電池都存在一定的差異，多個電池的組合對電池性能產生較大影響，降低電池的使用壽命。

發(fā)明內容
本發(fā)明的主要目的在于提供ー種多元素納米釩動カ電池的制備方法，提高動力電池功率和容量，延長動力電池的使用壽命。本發(fā)明提出ー種多元素納米釩動カ電池的制備方法，包括步驟一、將正極材料組合物加入揮發(fā)性溶剤，并攪拌均勻，形成正極混合漿料；將負極材料組合物加入揮發(fā)性溶剤，并攪拌均勻，形成負極混合漿料；步驟ニ、將正、負極混合漿料涂分別布于正、負極片上下表面；步驟三、將涂布后的正、負極片進行輥壓、根據(jù)預設尺寸，將正、負極片分切成多個所述尺寸的正、負極片；步驟四、提供隔離正、負極片的隔膜，按依次為隔膜、負極片、隔膜、正極片、隔膜...的疊合順序，對正、負極片、隔膜進行疊合處理，形成電池芯；步驟五、將電池芯的正、負極極耳焊接于正、負極片的預留集流體上，密封并固定正、負極極耳；步驟六、提供電池殼體，將電池芯裝入電池殼體，封裝電池殼體的ー側；步驟七、向電池殼體內注入電解液，封裝電池殼體的另ー側；步驟八、對注入電解液的電池芯進行化成和分容處理。優(yōu)選地，所述正極材料組合物，按重量百分比計包括以下組分正極活性物質 90% -96% ；粘結劑 -5% ；導電劑 -7%。優(yōu)選地，所述正極活性物質為91% -94%，所述粘結劑為2% _4%，為導電劑 2% -5%。優(yōu)選地，所述正極活性物質包括以下組分的ー種或兩種鎳鈷錳酸鋰、五氧化ニ 釩；所述導電劑包括以下組分的ー種或多種導電炭黑、導電石墨、鱗片石墨、釩納米；所述粘結劑為聚偏氟乙烯。優(yōu)選地，所述負極材料組合物，按重量百分比計，包括以下組分負極活性物質90% -94% ；導電劑1% -5% ；粘結劑1% -4% ；增稠劑0% -3。優(yōu)選地，所述負極活性物質為91% -93%，所述導電劑為2% _4%，為粘結劑 2% _3%，增稠劑為-2%。優(yōu)選地，所述負極活性物質包括以下組分的ー種或多種人造石墨、天然石墨、中間相碳微球、硬碳材料；所述導電劑包括以下組分的ー種或多種導電石墨、碳納米管；所述粘結劑為丁苯橡膠；所述增稠劑為羧甲基纖維素鈉。優(yōu)選地，所述的多元素納米釩動カ電池的制備方法中，步驟一正極材料組合物加入的揮發(fā)性溶劑為N-甲基吡咯烷酮；負極材料組合物加入的揮發(fā)性溶劑為去離子水。優(yōu)選地，所述的多元素納米釩動カ電池的制備方法中，步驟ニ為根據(jù)正負極片的預設要求預留極耳位，采用間隙式的涂布方式，將正、負極混合漿料涂分別布于正、負極片上下表面。通過本發(fā)明的制備方法制備的動カ電池，由于正極活性物質包括鎳鈷錳酸鋰、五氧化ニ釩，從而可提高動カ電池比能量、容量、安全性，以及可延長動力電池的使用壽命。
具體實施例方式下面通過實施例進ー步說明本發(fā)明。實施例1動カ電池的制備本實施例中所涉及的組分含量按表1指定的含量給定。一、正極混合漿料的制備①、將導電劑和正極活性物質混合均勻形成第一混合物；②、將粘結劑聚偏氟乙烯加入裝有溶劑的攪拌機中，然后置于45-55溫度環(huán)境下真空攪拌2-3小吋，形成第二混合物；③、向所述第二混合物中加入所述第一混合物，然后置于25-35溫度環(huán)境下真空攪拌6-8小時形成第三混合物；④、將上述第三混合物過150目篩1-2次，獲得正極混合漿料。ニ、負極混合漿料的制備①、將增稠劑加入裝有溶劑的攪拌機中，攪拌3-5小吋，形成第一混合物；②、將在第一混合物中加入導電劑，攪拌2-4小吋，形成第二混合物；③、向步驟三獲得的混合物依次加入負極活性物質和粘結劑，攪拌1-2小吋，形成第三混合物；④、將上述第三混合物過150目篩2-3次，獲得負極混合漿料。三、正、負極片涂布采用間隙式的涂布方式，根據(jù)正、負極片的設計要求預留極耳位，將正極混合漿料涂布于正極片上下表面；將負極混合漿料涂布于負極片上下表面。所述正極片為13 25um厚的鋁箔，所述負極片為8-15 μ m厚的銅箔。涂布完畢后，正、負極片在烘烤狀態(tài)烘干，或在常溫常壓狀態(tài)下晾干，烘干或晾干后，正負極片上下表面即為正極材料組合物、負極材料組合物，其內部的溶劑將全部揮發(fā)完全。
四、將烘干或晾干的正、負極片進行輥壓處理。其中正極片上下表面上的正極材料組合物的壓實密度為2. 5 3. 9g/cm3，其中負極片上下表面上的正極材料組合物的壓實密度為 1. 3 1. 6g/cm3。五、根據(jù)設計好的正、負極片尺寸，對已輥壓處理的正負極片分切成多個所述尺寸的正、負極片。六、將分切后的每個所述尺寸的正負極片置于真空環(huán)境下進行烘烤處理。七、提供隔離正、負極片的隔膜，按依次為隔膜、負極片、隔膜、正極片、隔膜...疊合順序，將正、負極片以及隔膜進行疊合處理，形成電池芯。所述隔膜厚度為25um 40um。ノ V、根據(jù)電池設計要求把電池芯中的正、負極極耳焊接于正、負極片的預留集流體上，采用纖維密封膠對極耳進行密封，采用超聲波的方式焊正負極極耳，并采用鉚釘加以固疋。九、提供沖好的電池殼體，將電池芯裝入所述電池殼體，并在設定的溫度、時間、壓力條件下，對電池殼體的一側進行密封，密封材料可以為鋁塑復合膜。十、將裝入電池殼體的電池芯置于真空條件下烘烤。十一、向在裝有電池芯的電池殼體中注入電解液，然后熱封電池殼體的另ー側。十二、采用夾具對電池進行化成處理和分容處理，化成處理的エ藝流程為 ①0. 02C充電2. 5小時，②0. IC充電2. 5小時，③0. 2C充電3小時，④對電池進行除氣、熱封、裁邊、整形。電池分容處理的エ藝流程為①0. 5C恒流充到4. 2V，②在4. 2V下恒流恒壓充電，截止電流為0. 04C，③以0. 5C放電到2. 75V。至此動カ電池則制作完成。對本實施例制備所得的動カ電池進行性能測量，測量結果參見表1。實施例2按表1中指定的各組分含量重復實施例1的步驟，制得動カ電池。對本實施例制備得到的動カ電池進行性能測試，測量結果參見表1。實施例3按表1中指定的各組分含量重復實施例1的步驟，制得動カ電池。對本實施例制備得到的動カ電池進行性能測試，測量結果參見表1。實施例4按表1中指定的各組分含量重復實施例1的步驟，制得動カ電池。對本實施例制備得到的動カ電池進行性能測試，測量結果參見表1。實施例5按表1中指定的各組分含量重復實施例1的步驟，制得動カ電池。對本實施例制備得到的動カ電池進行性能測試，測量結果參見表1。實施例6按表1中指定的各組分含量重復實施例1的步驟，制得動カ電池。對本實施例制備得到的動カ電池進行性能測試，測量結果參見表1。實施例7按表1中指定的各組分含量重復實施例1的步驟，制得動カ電池。對本實施例制備得到的動カ電池進行性能測試，測量結果參見表1。從上述7個實施例所制備的動力電池的性能測試數(shù)據(jù)可以看出，本發(fā)明所提供的動カ電池，比能量高、容量大、使用壽命長、安全性好。應當理解的是，以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，不能因此限制本發(fā)明的專利范圍， 凡是利用本發(fā)明說明書內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內。表 權利要求
1.ー種多元素納米釩動カ電池的制備方法，其特征在干，包括步驟步驟一、將正極材料組合物加入揮發(fā)性溶剤，并攪拌均勻，形成正極混合漿料；將負極材料組合物加入揮發(fā)性溶剤，并攪拌均勻，形成負極混合漿料； 步驟ニ、將正、負極混合漿料涂分別布于正、負極片上下表面； 步驟三、將涂布后的正、負極片進行輥壓、根據(jù)預設尺寸，將正、負極片分切成多個所述尺寸的正、負極片；步驟四、提供隔離正、負極片的隔膜，按依次為隔膜、負極片、隔膜、正極片、隔膜...的疊合順序，對正、負極片、隔膜進行疊合處理，形成電池芯；步驟五、將電池芯的正、負極極耳焊接于正、負極片的預留集流體上，密封并固定正、負極極耳；步驟六、提供電池殼體，將電池芯裝入電池殼體，封裝電池殼體的ー側； 步驟七、向電池殼體內注入電解液，封裝電池殼體的另ー側； 步驟八、對注入電解液的電池芯進行化成和分容處理。
2.根據(jù)權利要求1所述的多元素納米釩動カ電池的制備方法，其特征在干，所述正極材料組合物，按重量百分比計包括以下組分正極活性物質90% -96% ；粘結劑-5% ；導電劑-7%。
3.根據(jù)權利要求2所述的多元素納米釩動カ電池的制備方法，其特征在干， 所述正極活性物質為91% -94%，所述粘結劑為2% -4%，為導電劑2% -5%。
4.根據(jù)權利要求2或3所述的多元素納米釩動カ電池的制備方法，其特征在干， 所述正極活性物質包括以下組分的ー種或兩種鎳鈷錳酸鋰、五氧化ニ釩；所述導電劑包括以下組分的ー種或多種導電炭黑、導電石墨、鱗片石墨、釩納米； 所述粘結劑為聚偏氟乙烯。
5.根據(jù)權利要求1所述的多元素納米釩動カ電池的制備方法，其特征在干，所述負極材料組合物，按重量百分比計，包括以下組分負極活性物質90% -94% ；導電劑-5% ； 粘結劑-4% ；增稠劑0% -3。
6.根據(jù)權利要求5所述的多元素納米釩動カ電池的制備方法，其特征在干，所述負極活性物質為91% -93%，所述導電劑為2% -4%，為粘結劑2% -3%，增稠劑為 -2%。
7.根據(jù)權利要求5或6所述的多元素納米釩動カ電池的制備方法，其特征在干，所述負極活性物質包括以下組分的ー種或多種人造石墨、天然石墨、中間相碳微球、 硬碳材料；所述導電劑包括以下組分的ー種或多種導電石墨、碳納米管； 所述粘結劑為丁苯橡膠； 所述增稠劑為羧甲基纖維素鈉。
8.根據(jù)權利要求1所述的多元素納米釩動カ電池的制備方法，其特征在干，步驟一正極材料組合物加入的揮發(fā)性溶劑為N-甲基吡咯烷酮；負極材料組合物加入的揮發(fā)性溶劑為去離子水。
9.根據(jù)權利要求1所述的多元素納米釩動カ電池的制備方法，其特征在干，所述步驟 ニ為根據(jù)正負極片的預設要求預留極耳位，采用間隙式的涂布方式，將正、負極混合漿料涂分別布于正、負極片上下表面。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多元素納米釩動力電池的制備方法，包括制備正、負極混合漿料；將正、負極混合漿料涂分別布于正、負極片上下表面；將涂布后的正、負極片進行輥壓和分切處理；提供隔離正、負極片的隔膜，對正、負極片、隔膜進行疊合處理，形成電池芯；將正、負極極耳焊接于正、負極片的預留集流體上，密封并固定正、負極極耳；將電池芯裝入電池殼體，封裝電池殼體的一側；入電解液，封裝電池殼體的另一側；對電池芯進行化成和分容處理。通過本發(fā)明的制備方法制備的動力電池，由于正極活性物質包括鎳鈷錳酸鋰、五氧化二釩，從而可提高動力電池比能量、容量、安全性，以及可延長動力電池的使用壽命。
文檔編號H01M10/058GK102569899SQ20111040989
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月9日 優(yōu)先權日2011年12月5日
發(fā)明者王曉東 申請人:深圳市中星動力電池技術有限公司