本發明屬于鋰電池
技術領域:
,涉及一種高安全性、高壽命三元軟包電池及其制備方法。
背景技術:
:三元軟包電池能量密度大,但目前其循環壽命不及磷酸鐵鋰電池,三元材料本身的熱穩定性較差,導致三元軟包電池與磷酸鐵鋰電池相比安全性能相對較差,尤其是電池針刺起火,嚴重阻礙了三元軟包電池在動力領域的發展。隨著國家新能源汽車戰略的出臺,三元軟包鋰離子動力電池及其電池組市場規模將快速增長。根據市場需求,必須把三元軟包電池各項性能提升作為研發的重點,尤其是安全性能和循環性能的提升,目的是使其更適合新能源汽車的發展。英國曼徹斯特大學的安德烈?K(AndreK.Geim)等在2004年制備出石墨烯材料,由于其獨特的結構和光電性質受到了人們廣泛的重視。單層石墨具有大的比表面積、優良的導電、導熱性能和低的熱膨脹系數。尤其是其高導電性質、大的比表面性質和其單分子層二維納米尺度的結構性質,可在超級電容器和鋰離子電池中用作電極材料。技術實現要素:本發明的目的是提供一種高安全性、高壽命三元軟包電池制備方法,使得三元軟包電池不僅具有高能量密度,還具有良好的安全性能和循環壽命。制備方法一種三元軟包電池,包括電芯,其特征是,由外向中間分別疊入石墨烯薄膜、單面涂覆的負極片、隔膜、雙面涂覆的正極片、隔膜、雙面涂覆負極。三元軟包電池,電芯的最外層兩面加入石墨烯薄膜,所述石墨烯薄膜的厚度為1-50μm,所述石墨烯薄膜含氧的質量小于1%。所述單面涂覆的負極片與雙面涂覆負極片大小相同;本發明提供一種三元軟包電池制備工藝流程如下:(1)將負極材料進行常規配料,然后進行負極單面涂布、輥壓、制片得到單面涂覆的負極片,然后負極雙面涂覆、輥壓、制片得到雙面涂覆的負極片;(2)將正極極材料進行常規配料然后進行正極雙面涂覆、輥壓、制片得到雙面涂覆的正極片;(3)進行疊片,疊片電芯疊層由外向里分別疊入石墨烯薄膜、單面涂覆的負極片、隔膜、雙面涂覆的正極片、隔膜、雙面涂覆負極,電芯疊層中間部分均為常規雙面涂覆正極片、隔膜、常規雙面涂覆負極片;(4)進行極耳焊接、封裝、電芯烘烤、注液、化成、抽液成型、檢測得到三元軟包電池。本發明具有如下有益效果:(1)本發明在疊片時疊片電芯疊層由外向里分別疊入石墨烯薄膜、單面涂覆的負極片、隔膜、雙面涂覆正極片,由于石墨烯薄膜具有超高的導電性和導熱性,在電芯受到外界破壞時,電流和熱量可以通過外層石墨烯薄膜迅速傳導出去,緩解了電池內部材料熱失控產生危險,提高了電池的安全性能;(2)由于石墨烯材料具有低的熱膨脹系數,在電池內部產生大量熱時,石墨烯薄膜的形變非常小,不會產生擠壓造成電芯內部壓力增大。附圖說明圖1是是本發明電芯一種實施例的結構示意圖。圖中,1—石墨烯隔膜,2—單片涂覆的負極片,3—隔膜,4—雙面涂覆正極片,5—雙面涂覆負極片。具體實施方式下面結合附圖,對本發明的較優的實施例作進一步的詳細說明:實施例1如圖1所示,三元軟包電池的制備方法包括如下幾個步驟:(1)將負極材料進行常規配料,然后進行負極單面涂布、輥壓、制片得到單面涂覆的負極片,然后負極雙面涂覆、輥壓、制片得到雙面涂覆的負極片;(2)將正極材料進行常規配料然后進行正極雙面涂覆、輥壓、制片得到雙面涂覆的正極片;(3)進行疊片,疊片電芯疊層由外向里分別疊入厚度為1μm,含氧量為1%的石墨烯薄膜1、單面涂覆的負極片2、隔膜3、雙面涂覆的正極片4、隔膜3、雙面涂覆負極5,電芯疊層中間部分均為常規雙面涂覆正極片4、隔膜、常規雙面涂覆負極片5;(4)進行極耳焊接、封裝、電芯烘烤、注液、化成、抽液成型、檢測得到三元軟包電池。實施例2(1)將負極材料進行常規配料,然后進行負極單面涂布、輥壓、制片得到單面涂覆的負極片,然后負極雙面涂覆、輥壓、制片得到雙面涂覆的負極片;(2)將正極極材料進行常規配料然后進行正極雙面涂覆、輥壓、制片得到雙面涂覆的正極片;(3)進行疊片,疊片電芯疊層由外向里分別疊入厚度為50μm,含氧量為0.3%的石墨烯薄膜1、單面涂覆的負極片2、隔膜3、雙面涂覆的正極片4、隔膜3、雙面涂覆負極5,電芯疊層中間部分均為常規雙面涂覆正極片4、隔膜、常規雙面涂覆負極片5;(4)進行極耳焊接、封裝、電芯烘烤、注液、化成、抽液成型、檢測得到三元軟包電池。實施例3(1)將負極材料進行常規配料,然后進行負極單面涂布、輥壓、制片得到單面涂覆的負極片,然后負極雙面涂覆、輥壓、制片得到雙面涂覆的負極片;(2)將正極極材料進行常規配料然后進行正極雙面涂覆、輥壓、制片得到雙面涂覆的正極片;(3)進行疊片,疊片電芯疊層由外向里分別疊入厚度為25μm,含氧量為0.5%的石墨烯薄膜1、單面涂覆的負極片2、隔膜3、雙面涂覆的正極片4、隔膜3、雙面涂覆負極5,電芯疊層中間部分均為常規雙面涂覆正極片4、隔膜、常規雙面涂覆負極片5;(4)進行極耳焊接、封裝、電芯烘烤、注液、化成、抽液成型、檢測得到三元軟包電池。表1實施例1實施例2實施例32000次充放電容量保持率91%92%94%針刺實驗不著火不著火不著火其效果如表1所示,本發明所制備的三元軟包電池在針刺試下均不著火。以上內容是結合具體的優選實施方式對本發明所作的進一步詳細說明,不能認定本發明的具體實施只局限于這些說明。對于本發明所屬
技術領域:
的普通技術人員來說,在不脫離本發明構思的前提下,還可以做出若干簡單推演或替換,都應當視為屬于本發明的保護范圍。當前第1頁1 2 3