鋰離子電池的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及蓄電池領(lǐng)域，尤其涉及鋰離子電池。本發(fā)明提供的鋰離子電池，所述正極材料各組份重量百分比為：55%～65%的三元材料、28%～35%的錳酸鋰、3%～4%的聚偏氟乙烯、4%～6%的導(dǎo)電劑；所述負(fù)極材料各組份重量百分比為：94%～96%的石墨、2.5%～3%的水性粘結(jié)劑、0.5%～1%的羧甲基纖維素鈉、1%～2%的丁苯橡膠粘結(jié)劑；所述電解液在25攝氏度條下密度為1.18g/cm3，在25攝氏度條下電導(dǎo)率為8.0～8.6mS/cm，色度小于等于8APHA，游離酸以HF計(jì)為12～20PPM，水分小于等于6PPM。通過優(yōu)化電解液，調(diào)整正極材料、負(fù)極材料的組分及含量，在保障鋰電池循環(huán)使用壽命及安全性能的同時(shí)，改善鋰電池低溫放電性能，拓寬了鋰電池的應(yīng)用范圍。
【專利說明】鋰離子電池
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及蓄電池領(lǐng)域，尤其涉及鋰離子電池。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著鋰離子蓄電池在便攜電器領(lǐng)域應(yīng)用的發(fā)展，使鋰離子蓄電池的技術(shù)越來越成熟，應(yīng)用越來越廣泛。目前，鋰離子蓄電池技術(shù)正朝著電動(dòng)自行車蓄電池、電動(dòng)摩托車蓄電池、混合動(dòng)力汽車蓄電池等大型蓄電池方向迅速發(fā)展，近幾年開發(fā)的大容量鋰離子蓄電池已在電動(dòng)汽車中開始試用，預(yù)計(jì)將成為未來電動(dòng)汽車的主要?jiǎng)恿﹄娫粗?，但目前鋰離子蓄電池的低溫下并不能維持常溫條件下的工作性能，溫度越低，放電容量及電壓平臺(tái)也明顯下降，抑制了其在低溫領(lǐng)域的發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供的鋰離子電池，旨在克服現(xiàn)有技術(shù)中鋰離子蓄電池在低溫工作條件下不能維持常溫狀態(tài)下工作性能的不足。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:鋰離子電池，包括正極材料、負(fù)極材料及電解液，
[0005]所述正極材料各組份重量百分比為:55%~65%的三元材料、28%~35%的錳酸鋰、3%~4%的聚偏氟乙烯、4%~6%的導(dǎo)電劑；
[0006]所述負(fù)極材料各組份重量百分比為:94%~96%的石墨、2.5%~3%的水性粘結(jié)劑、
0.5%~1%的羧甲基纖維素鈉、1%~2%的丁苯橡膠粘結(jié)劑；
[0007]所述電解液在25攝氏度條下密度為1.18g/cm3,在25攝氏度條下電導(dǎo)率為8.0~
8.6mS/cm，色度小于等于8APHA，游離酸以HF計(jì)為12~20PPM，水分小于等于6PPM。
[0008]作為優(yōu)選，所述正極材料各組份重量百分比為:65%的三元材料、28%的錳酸鋰、3%的聚偏氟乙烯、4%的導(dǎo)電劑；
[0009]所述負(fù)極材料各組份重量百分比為:96%的石墨、2.5%的水性粘結(jié)劑、0.5%的羧甲基纖維素納、1%的丁苯橡I父粘結(jié)劑；
[0010]所述電解液在25攝氏度條下密度為1.188/0113，在25攝氏度條下電導(dǎo)率為8.01^/cm,色度為8APHA，游離酸以HF計(jì)為12PPM，水分為6PPM，該組份、含量的蓄電池，在具體使用過程中，低溫工作條件下能保證良好的工作性能，加寬了鋰電池的使用范圍。
[0011]作為優(yōu)選，所述正極材料各組份重量百分比為:58%的三元材料、35%的錳酸鋰、3%的聚偏氟乙烯、4%的導(dǎo)電劑；
[0012]所述負(fù)極材料各組份重量百分比為:96%的石墨、2.5%的水性粘結(jié)劑、0.5%的羧甲基纖維素納、1%的丁苯橡I父粘結(jié)劑；
[0013]所述電解液在25攝氏度條下密度為1.18g/cm3，在25攝氏度條下電導(dǎo)率為8.3mS/cm,色度為5APHA，游離酸以HF計(jì)為18.6PPM，水分為4PPM，該組份、含量的蓄電池，在具體使用過程中，在保證低溫工作條件下具有良好工作性能的同時(shí)具有低廉的造價(jià)，降低了鋰電池的制造成本。
[0014]作為優(yōu)選，所述三元材料為鎳鈷錳酸鋰材料，重量比為5:2:3，通過采用該材料及配比的三元材料，提高了鋰電池的質(zhì)量。
[0015]作為優(yōu)選，所述導(dǎo)電劑為導(dǎo)電炭黑或?qū)щ娛捎脤?dǎo)電效果好的導(dǎo)電炭黑或?qū)щ娛鳛閷?dǎo)電劑，提高了鋰電池的質(zhì)量。
[0016]作為優(yōu)選，所述水性粘結(jié)劑為LA133，主鏈為-[-R1-R2-CH2-CH (CN)] n_的共聚物，通過采用該水性粘結(jié)劑，提高了鋰電池的質(zhì)量。
[0017]本發(fā)明提供的鋰離子電池，具有如下優(yōu)點(diǎn):通過優(yōu)化電解液，調(diào)整正極材料、負(fù)極材料的組分及含量，在保障鋰電池循環(huán)使用壽命及安全性能的同時(shí)，增大了低溫條件下鋰電池工作的放電容量及電壓平臺(tái)，降低了制造成本，優(yōu)化了電解液與鋰電池正、負(fù)極電極的相容性，促進(jìn)了電極/電解液界面的電荷傳遞過程，改善鋰電池低溫放電性能，拓寬了鋰電池的應(yīng)用范圍。
【具體實(shí)施方式】
[0018]本發(fā)明中的低溫溫度范圍為O~-20攝氏度；正極三元材料為鎳鈷錳酸鋰材料，比例為5:2:3 ;導(dǎo)電劑為:導(dǎo)電炭黑、導(dǎo)電石墨；水性粘結(jié)劑為:LA133，主鏈為-[-R1-R2-CH2-CH(CN)]η—的共聚物；下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說明:
[0019]實(shí)施例一
[0020]鋰離子電池，包括正極材料、負(fù)極材料及電解液，所述正極材料各組份重量百分比為:65%的三元材料、28%的錳酸鋰、3%的聚偏氟乙烯、4%的導(dǎo)電劑；
[0021]所述負(fù)極材料各組份重量百分比為:96%的石墨、2.5%的水性粘結(jié)劑、0.5%的羧甲基纖維素納、1%的丁苯橡I父粘結(jié)劑；
[0022]所述電解液在25攝氏度條下密度為1.188/0113，在25攝氏度條下電導(dǎo)率為8.01^/cm，色度為8ΑΡΗΑ，游離酸以HF計(jì)為12ΡΡΜ，水分為6ΡΡΜ。
[0023]本實(shí)施例制得的鋰電池，經(jīng)過活化及化成后，通過以下方法進(jìn)行測(cè)試:
[0024](I) 0.2C恒流恒壓充電至4.2V ；
[0025](2)分別在-10°C、-20°C下擱置 5h ；
[0026](3) 0.5C放電到3.0V,記錄放電容量及中值電壓。
[0027]通過上述方法對(duì)本實(shí)施例制得的蓄電池進(jìn)行測(cè)試，制得下表:
[0028]
【權(quán)利要求】
1.鋰離子電池，包括正極材料、負(fù)極材料及電解液，其特征在于: 所述正極材料各組份重量百分比為:55%?65%的三元材料、28%?35%的錳酸鋰、3%?4%的聚偏氟乙烯、4%?6%的導(dǎo)電劑； 所述負(fù)極材料各組份重量百分比為:94%?96%的石墨、2.5%?3%的水性粘結(jié)劑、0.5%?1%的羧甲基纖維素鈉、1%?2%的丁苯橡膠粘結(jié)劑； 所述電解液在25攝氏度條下密度為1.18g/cm3,在25攝氏度條下電導(dǎo)率為8.0?8.6mS/cm，色度小于等于8APHA，游離酸以HF計(jì)為12?20PPM，水分小于等于6PPM。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池，其特征在于: 所述正極材料各組份重量百分比為:65%的三元材料、28%的錳酸鋰、3%的聚偏氟乙烯、4%的導(dǎo)電劑； 所述負(fù)極材料各組份重量百分比為:96%的石墨、2.5%的水性粘結(jié)劑、0.5%的羧甲基纖維素鈉、1%的丁苯橡膠粘結(jié)劑； 所述電解液在25攝氏度條下密度為1.18g/cm3，在25攝氏度條下電導(dǎo)率為8.0mS/cm,色度為8APHA，游離酸以HF計(jì)為12PPM，水分為6PPM。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池，其特征在于: 所述正極材料各組份重量百分比為:58%的三元材料、35%的錳酸鋰、3%的聚偏氟乙烯、4%的導(dǎo)電劑； 所述負(fù)極材料各組份重量百分比為:96%的石墨、2.5%的水性粘結(jié)劑、0.5%的羧甲基纖維素鈉、1%的丁苯橡膠粘結(jié)劑； 所述電解液在25攝氏度條下密度為1.18g/cm3，在25攝氏度條下電導(dǎo)率為8.3mS/cm,色度為5APHA，游離酸以HF計(jì)為18.6PPM，水分為4PPM。
4.根據(jù)權(quán)利要求1?3任意一項(xiàng)所述的鋰離子電池，其特征在于:所述三元材料為鎳鈷錳酸鋰材料，重量比為5:2:3。
5.根據(jù)權(quán)利要求1?3任意一項(xiàng)所述的鋰離子電池，其特征在于:所述導(dǎo)電劑為導(dǎo)電炭黑或?qū)щ娛?br> 6.根據(jù)權(quán)利要求1?3任意一項(xiàng)所述的鋰離子電池，其特征在于:所述水性粘結(jié)劑為LA133，主鏈為-[-R1-R2-CH2-CH(CN) ]n_ 的共聚物。
【文檔編號(hào)】H01M10/0525GK103545547SQ201310492361
【公開日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2013年10月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月18日
【發(fā)明者】周明明, 楊佳星, 宋澤斌, 楊雪峰, 黃賤蘭, 時(shí)培虎 申請(qǐng)人:浙江超威創(chuàng)元實(shí)業(yè)有限公司