鋰離子電池的制作方法
【專利摘要】本發明涉及蓄電池領域，尤其涉及鋰離子電池。本發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%的導電劑；所述負極材料各組份重量百分比為：94%～96%的石墨、2.5%～3%的水性粘結劑、0.5%～1%的羧甲基纖維素鈉、1%～2%的丁苯橡膠粘結劑；所述電解液在25攝氏度條下密度為1.18g/cm3，在25攝氏度條下電導率為8.0～8.6mS/cm，色度小于等于8APHA，游離酸以HF計為12～20PPM，水分小于等于6PPM。通過優化電解液，調整正極材料、負極材料的組分及含量，在保障鋰電池循環使用壽命及安全性能的同時，改善鋰電池低溫放電性能，拓寬了鋰電池的應用范圍。
【專利說明】鋰離子電池
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及蓄電池領域，尤其涉及鋰離子電池。
【背景技術】
[0002]隨著鋰離子蓄電池在便攜電器領域應用的發展，使鋰離子蓄電池的技術越來越成熟，應用越來越廣泛。目前，鋰離子蓄電池技術正朝著電動自行車蓄電池、電動摩托車蓄電池、混合動力汽車蓄電池等大型蓄電池方向迅速發展，近幾年開發的大容量鋰離子蓄電池已在電動汽車中開始試用，預計將成為未來電動汽車的主要動力電源之一，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也明顯下降，抑制了其在低溫領域的發展。
【發明內容】
[0003]本發明提供的鋰離子電池，旨在克服現有技術中鋰離子蓄電池在低溫工作條件下不能維持常溫狀態下工作性能的不足。
[0004]為了解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案:鋰離子電池，包括正極材料、負極材料及電解液，
[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%的導電劑；
[0006]所述負極材料各組份重量百分比為:94%~96%的石墨、2.5%~3%的水性粘結劑、
0.5%~1%的羧甲基纖維素鈉、1%~2%的丁苯橡膠粘結劑；
[0007]所述電解液在25攝氏度條下密度為1.18g/cm3,在25攝氏度條下電導率為8.0~
8.6mS/cm，色度小于等于8APHA，游離酸以HF計為12~20PPM，水分小于等于6PPM。
[0008]作為優選，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%的導電劑；
[0009]所述負極材料各組份重量百分比為:96%的石墨、2.5%的水性粘結劑、0.5%的羧甲基纖維素納、1%的丁苯橡I父粘結劑；
[0010]所述電解液在25攝氏度條下密度為1.188/0113，在25攝氏度條下電導率為8.01^/cm,色度為8APHA，游離酸以HF計為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%的導電劑；
[0012]所述負極材料各組份重量百分比為:96%的石墨、2.5%的水性粘結劑、0.5%的羧甲基纖維素納、1%的丁苯橡I父粘結劑；
[0013]所述電解液在25攝氏度條下密度為1.18g/cm3，在25攝氏度條下電導率為8.3mS/cm,色度為5APHA，游離酸以HF計為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具有低廉的造價，降低了鋰電池的制造成本。
[0014]作為優選，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，提高了鋰電池的質量。
[0015]作為優選，所述導電劑為導電炭黑或導電石墨，采用導電效果好的導電炭黑或導電石墨作為導電劑，提高了鋰電池的質量。
[0016]作為優選，所述水性粘結劑為LA133，主鏈為-[-R1-R2-CH2-CH (CN)] n_的共聚物，通過采用該水性粘結劑，提高了鋰電池的質量。
[0017]本發明提供的鋰離子電池，具有如下優點:通過優化電解液，調整正極材料、負極材料的組分及含量，在保障鋰電池循環使用壽命及安全性能的同時，增大了低溫條件下鋰電池工作的放電容量及電壓平臺，降低了制造成本，優化了電解液與鋰電池正、負極電極的相容性，促進了電極/電解液界面的電荷傳遞過程，改善鋰電池低溫放電性能，拓寬了鋰電池的應用范圍。
【具體實施方式】
[0018]本發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 ;導電劑為:導電炭黑、導電石墨；水性粘結劑為:LA133，主鏈為-[-R1-R2-CH2-CH(CN)]η—的共聚物；下面通過實施例對本發明作詳細說明:
[0019]實施例一
[0020]鋰離子電池，包括正極材料、負極材料及電解液，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%的導電劑；
[0021]所述負極材料各組份重量百分比為:96%的石墨、2.5%的水性粘結劑、0.5%的羧甲基纖維素納、1%的丁苯橡I父粘結劑；
[0022]所述電解液在25攝氏度條下密度為1.188/0113，在25攝氏度條下電導率為8.01^/cm，色度為8ΑΡΗΑ，游離酸以HF計為12ΡΡΜ，水分為6ΡΡΜ。
[0023]本實施例制得的鋰電池，經過活化及化成后，通過以下方法進行測試:
[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]通過上述方法對本實施例制得的蓄電池進行測試，制得下表:
[0028]
【權利要求】
1.鋰離子電池，包括正極材料、負極材料及電解液，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%的導電劑； 所述負極材料各組份重量百分比為:94%?96%的石墨、2.5%?3%的水性粘結劑、0.5%?1%的羧甲基纖維素鈉、1%?2%的丁苯橡膠粘結劑； 所述電解液在25攝氏度條下密度為1.18g/cm3,在25攝氏度條下電導率為8.0?8.6mS/cm，色度小于等于8APHA，游離酸以HF計為12?20PPM，水分小于等于6PPM。
2.根據權利要求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%的導電劑； 所述負極材料各組份重量百分比為:96%的石墨、2.5%的水性粘結劑、0.5%的羧甲基纖維素鈉、1%的丁苯橡膠粘結劑； 所述電解液在25攝氏度條下密度為1.18g/cm3，在25攝氏度條下電導率為8.0mS/cm,色度為8APHA，游離酸以HF計為12PPM，水分為6PPM。
3.根據權利要求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%的導電劑； 所述負極材料各組份重量百分比為:96%的石墨、2.5%的水性粘結劑、0.5%的羧甲基纖維素鈉、1%的丁苯橡膠粘結劑； 所述電解液在25攝氏度條下密度為1.18g/cm3，在25攝氏度條下電導率為8.3mS/cm,色度為5APHA，游離酸以HF計為18.6PPM，水分為4PPM。
4.根據權利要求1?3任意一項所述的鋰離子電池，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.根據權利要求1?3任意一項所述的鋰離子電池，其特征在于:所述導電劑為導電炭黑或導電石墨。
6.根據權利要求1?3任意一項所述的鋰離子電池，其特征在于:所述水性粘結劑為LA133，主鏈為-[-R1-R2-CH2-CH(CN) ]n_ 的共聚物。
【文檔編號】H01M10/0525GK103545547SQ201310492361
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年10月18日 優先權日:2013年10月18日
【發明者】周明明, 楊佳星, 宋澤斌, 楊雪峰, 黃賤蘭, 時培虎 申請人:浙江超威創元實業有限公司