一種用于解決鋰離子電池整組短路問題的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及鋰離子電池【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種用于解決鋰離子電池整組短路問題的方法；提供一種能夠使鋰離子電池內(nèi)部快速切斷電流的方法，可有效的阻止電池組短路泄放、爆炸的可能性；包括鋰電池的正極漿料，所述鋰電池的正極漿料工藝中，添加所述納米級碳酸鋰材料，具體配比如下：LiNixCoyMn1-x-y02：Li2C03＝100∶0.5～1.5，在攪拌的過程中，通過涂布、碾壓、制片、卷繞、注液、封口制成電池。
【專利說明】—種用于解決鋰離子電池整組短路問題的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋰離子電池【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種用于解決鋰離子電池整組短路問題的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，鋰離子電池具有電壓高、比能量高、循環(huán)使用次數(shù)多、存儲時間長等優(yōu)點，不僅在便攜式電子設(shè)備上如移動電話、數(shù)碼攝像頭和手提電腦得到廣泛應(yīng)用，而且也廣泛應(yīng)用于電動汽車、電動自行車以及電動工具等大中型電動設(shè)備方面，因此對鋰離子電池的安全要求越來越高。
[0003]隔膜是鋰離子電池的重要組成部分，隔膜可防止鋰離子電池正負極短路，是鋰離子在正負極運動的通道，在鋰離子電池的安全性能上起著至關(guān)重要的作用；另外，電解液中添加如聯(lián)苯、有機磷化物、有機氟化物、氟代烷基磷酸酯、二甲基溴化苯、1，2，4_三鈉鹽等阻燃添加劑和過充電保護添加劑也是為了防止短路等安全事故的重要措施。隔膜和電解液雖然一定程度上能夠起到短路保護作用，但不能完全解決，是由短路程度決定的。當(dāng)瞬間電流過大，短路溫度很高時，特別是單體電池組成電池組的時候，瞬間電流更大，阻燃劑和過充電保護添加劑尚未來得及反應(yīng)時，就會出現(xiàn)泄放、爆炸等現(xiàn)象。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種能夠使鋰離子電池內(nèi)部快速切斷電流的方法，可有效的阻止電池組短路泄放、爆炸的可能性。
[0005]本發(fā)明的一種用于解決鋰離子電池整組短路問題的方法，包括鋰電池的正極漿料，所述鋰電池的正極漿料工藝中，添加所述納米級碳酸鋰材料，具體配比如下:LiNixCoyMnl-x-y02:Li2C03 = 100: 0.5?1.5，在攪拌的過程中，通過涂布、碾壓、制片、卷繞、注液、封口制成電池。
[0006]本發(fā)明的一種用于解決鋰離子電池整組短路問題的方法，在攪拌過程中需要將該材料均勻混合，保證電池體系內(nèi)材料所述的配比，攪拌過程如下:
[0007]I)先加50%活性材料、100%碳酸鋰、100%導(dǎo)電齊U、50%鎳鈷錳酸鋰，干混:公轉(zhuǎn)2rpm,自轉(zhuǎn) 134 ?140rpm,30min ；
[0008]2)加入100%膠液、50%干混粉料，邊攪拌邊加粉料，下料時間20±5min，低速30rpm+高速1500rpm,開啟冷卻循環(huán)水(冷凍水1-3小點之間),攪拌:低速40rpm+高速1500rpm，30min ；
[0009]3)加入50%干混粉料，邊攪拌邊加粉料，下料時間20±5min，低速30rpm+高速1500rpm,攪拌完成后對桶內(nèi)壁攪拌槳刮料,攪拌:低速40rpm+高速1500rpm, 130min ；
[0010]4)測試粘度、固定量，粘度標(biāo)準(zhǔn):1900?3000mPa.s (30?33°C )，固定含量標(biāo)準(zhǔn):71%?73%，漿料出鍋溫度:35?40°C。
[0011]本發(fā)明的一種用于解決鋰離子電池整組短路問題的方法，所述低速40rpm+高速1500rpm每次30min,所述此轉(zhuǎn)速是用來調(diào)節(jié)粘度。
[0012]本發(fā)明的一種用于解決鋰離子電池整組短路問題的方法，所述的納米級碳酸鋰為分析純99.99%含量的高純碳酸鋰，粒子大小控制在20-50nm左右。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的有益效果為:通過上述設(shè)置，本發(fā)明的新型配方，可在一切形狀的鋰離子電池中使用；碳酸鋰加入正極漿料的作用:碳酸鋰在高溫下容易分解產(chǎn)生二氧化碳和氧化鋰，碳酸鋰本身對電池?zé)o不良反應(yīng)，二氧化碳氣體在電芯內(nèi)部聚集，電池中加入碳酸鋰，改善整組短路的機理，碳酸鋰在電池組短路瞬間大電流的時候分解的二氧化碳氣體和防過充添加劑產(chǎn)生的氣體增強了電芯內(nèi)部的壓力，沖出電池的薄弱環(huán)節(jié)，使安全閥打開，造成電芯正負極的斷開，阻止了電池組內(nèi)阻電流的繼續(xù)存在，阻斷了危險性事故的發(fā)生，此方法改善了電池組大電流短路的安全隱患，大大降低了電池組在使用過程中的安全風(fēng)險。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合實施例，對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0015]本發(fā)明的一種用于解決鋰離子電池整組短路問題的方法，包括鋰電池的正極制漿，鋰電池的正極制漿工藝中，添加納米級碳酸鋰材料，具體配比如下:LiNixCoyMnl-x-y02:Li2C03 = 100: 0.5?1.5，在攪拌的過程中，通過涂布、碾壓、制片、卷繞、注液、封口制成電池；通過上述設(shè)置，本發(fā)明的新型配方，可在一切形狀的鋰離子電池中使用；碳酸鋰加入正極漿料的作用:碳酸鋰在高溫下容易分解產(chǎn)生二氧化碳和氧化鋰，碳酸鋰本身對電池?zé)o不良反應(yīng)，二氧化碳氣體在電芯內(nèi)部聚集，電池中加入碳酸鋰，改善整組短路的機理，碳酸鋰在電池組短路瞬間大電流的時候分解的二氧化碳氣體和防過充添加劑產(chǎn)生的氣體增強了電芯內(nèi)部的壓力，沖出電池的薄弱環(huán)節(jié)，使安全閥打開，造成電芯正負極的斷開，阻止了電池組內(nèi)阻電流的繼續(xù)存在，阻斷了危險性事故的發(fā)生，此方法改善了電池組大電流短路的安全隱患，大大降低了電池組在使用過程中的安全風(fēng)險。
[0016]本發(fā)明的一種用于解決鋰離子電池整組短路問題的方法，在攪拌過程中需要將該材料均勻混合，保證電池體系內(nèi)材料的配比，攪拌過程如下:
[0017]I)先加50%活性材料、100%碳酸鋰、100%導(dǎo)電劑、50%鎳鈷錳酸鋰，干混:公轉(zhuǎn)2rpm,自轉(zhuǎn) 134 ?140rpm,30min ；
[0018]2)加入100%膠液、50%干混粉料，邊攪拌邊加粉料，下料時間20±5min，低速30rpm+高速1500rpm,開啟冷卻循環(huán)水(冷凍水1-3小點之間),攪拌:低速40rpm+高速1500rpm，30min ；
[0019]3)加入50%干混粉料，邊攪拌邊加粉料，下料時間20±5min，低速30rpm+高速1500rpm,攪拌完成后對桶內(nèi)壁攪拌槳刮料,攪拌:低速40rpm+高速1500rpm, 130min ；
[0020]4)測試粘度、固定量，粘度標(biāo)準(zhǔn):1900?3000mpa.s (30?33°C )，固定含量標(biāo)準(zhǔn):71%?73%，漿料出鍋溫度:35?40°C。
[0021]本發(fā)明的一種用于解決鋰離子電池整組短路問題的方法，低速40rpm+高速1500rpm每次30min,此轉(zhuǎn)速是用來調(diào)節(jié)粘度。
[0022]本發(fā)明的一種用于解決鋰離子電池整組短路問題的方法，的納米級碳酸鋰為分析純99.99%含量的高純碳酸鋰，粒子大小控制在20-50nm左右。
[0023]本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的:在正極漿料中添加納米級碳酸鋰材料，通過電池生產(chǎn)將電池生產(chǎn)出來后，做5S整組短路，觀察現(xiàn)象。具體實施方法如下:
[0024](I)制膠:將一定比例的NMP和PVDF混合均勻，制成無色透明的膠液；
[0025](2)將主材的1-5%的納米級碳酸鋰加入至膠液中，攪拌均勻至膠液中無顆粒狀白色晶體，仍然為無色透明液體；
[0026](3)將導(dǎo)電劑加入膠液中，攪拌至成泥糊狀；
[0027](4)將主材加入，充分浸潤，攪拌均勻，控制粘度至4000-5000mpa.s ；
[0028](5)將正極漿料涂布碾壓制片；
[0029](6)與負極片一起卷繞、裝殼、注液、封口制成18650電池；
[0030](7)將電池化成。
[0031](8)用鍍鎳鋼帶將電池組串成5S電池組；
[0032](9)在封閉的環(huán)境下，電池組的正負極端外接10 - 50mΩ的電阻，形成回路，在電池上連接溫度探頭；
[0033](10)觀察電池表面的溫度以及出現(xiàn)的聲響；
[0034]短路時電池的表面溫度應(yīng)不超過100°C，電池應(yīng)有響亮的安全閥頂開的聲音，電池外觀良好，無燒焦的痕跡。
[0035]本發(fā)明的工作原理:
[0036](I)碳酸鋰加入正極漿料的作用:
[0037]碳酸鋰在高溫下容易分解產(chǎn)生二氧化碳和氧化鋰，碳酸鋰本身對電池?zé)o不良反應(yīng)，二氧化碳氣體在電芯內(nèi)部聚集。
[0038](2)電池中加入碳酸鋰，改善整組短路的機理
[0039]碳酸鋰在電池組短路瞬間大電流的時候分解的二氧化碳氣體和防過充添加劑產(chǎn)生的氣體增強了電芯內(nèi)部的壓力，沖出電池的薄弱環(huán)節(jié)，使安全閥打開，造成電芯正負極的斷開，阻止了電池組內(nèi)阻電流的繼續(xù)存在，阻斷了危險性事故的發(fā)生。
[0040]此方法改善了電池組大電流短路的安全隱患，大大降低了電池組在使用過程中的安全風(fēng)險。
[0041]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進和變型，這些改進和變型也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于解決鋰離子電池整組短路問題的方法，其特征在于，包括鋰電池的正極漿料，所述鋰電池的正極漿料工藝中，添加所述納米級碳酸鋰材料，具體配比如下:LiNixCoyMnl-x-y02:Li2C03 = 100: 0.5?1.5，在攪拌的過程中，通過涂布、碾壓、制片、卷繞、注液、封口制成電池。
2.如權(quán)利要求1所述的一種用于解決鋰離子電池整組短路問題的方法，其特征在于，在攪拌過程中需要將該材料均勻混合，保證電池體系內(nèi)材料所述的配比，攪拌過程如下: 1)先加50%活性材料、100%碳酸鋰、100%導(dǎo)電劑、50%鎳鈷錳酸鋰，干混:公轉(zhuǎn)2rpm，自轉(zhuǎn) 134 ?140rpm,30min ； 2)加入100%膠液、50%干混粉料，邊攪拌邊加粉料，下料時間20±5min，低速30rpm+高速1500rpm,開啟冷卻循環(huán)水(冷凍水1_3小點之間),攪拌:低速40rpm+高速1500rpm,30min ； 3)加入50%干混粉料，邊攪拌邊加粉料，下料時間20土5min，低速30rpm+高速1500rpm,攪拌完成后對桶內(nèi)壁攪拌槳刮料,攪拌:低速40rpm+高速1500rpm, 130min ； 4)測試粘度、固定量，粘度標(biāo)準(zhǔn):1900?3000mPa.s(30?33 °C )，固定含量標(biāo)準(zhǔn):71%?73%，漿料出鍋溫度:35?40°C。
3.如權(quán)利要求2所述的一種用于解決鋰離子電池整組短路問題的方法，其特征在于，所述低速40rpm+高速1500rpm每次30min,所述此轉(zhuǎn)速是用來調(diào)節(jié)粘度。
4.如權(quán)利要求1所述的一種用于解決鋰離子電池整組短路問題的方法，其特征在于，所述的納米級碳酸鋰為分析純99.99%含量的高純碳酸鋰，粒子大小控制在20-50nm左右。
【文檔編號】H01M10/42GK103633385SQ201310578332
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年11月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月15日
【發(fā)明者】陳璇, 沈春平, 蘇樂樂, 黃滿湘, 錢國珠, 秦麗 申請人:江蘇天鵬電源有限公司