專利名稱：一種高倍率型鋰離子電池負(fù)極極片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高倍率型鋰離子電池負(fù)極極片的制作方法，使用該極片制作的電池具有短路率低，安全性能高的特點(diǎn)。
背景技術(shù)：
鋰離子電池由于其電化學(xué)反應(yīng)特點(diǎn)，所用的隔膜通常在18-40 μ m之間，而電池正負(fù)極極片的材料，以正極為鎳鈷錳酸鋰，負(fù)極為人造石墨的圓柱形電池為例，其正極的D50 粒徑通常在5-10 μ m, D90粒徑在20 μ m以上。負(fù)極的D50粒徑通常在15-25 μ m。作為高倍率放電的鋰離子電池，通常需要用較薄的隔膜來降低電池內(nèi)阻實(shí)現(xiàn)高倍率放電性能，且極片面積較大，所用隔膜通常低于25 μ m,基于以上數(shù)據(jù)對(duì)比，常規(guī)的負(fù)極片粉塵或者正粒較大的正極片粉塵就很容易刺穿電池隔膜造成電池的短路和微短路，而面積較大的極片更是增加了短路的幾率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種高倍率型鋰離子電池負(fù)極極片的制作方法，該方法通過對(duì)于極片表面進(jìn)行包覆，形成一層可以通過鋰離子又能阻止極片粉塵刺穿隔膜引起短路的包覆層，來降低電池微短路的風(fēng)險(xiǎn)，提高電池的安全性能。按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，一種高倍率型鋰離子電池負(fù)極極片的制作方法，包括如下步驟其配方比例按重量份數(shù)計(jì)a、以人造石墨為負(fù)極活性物質(zhì)，炭黑為導(dǎo)電劑，羧甲基纖維素為增稠劑，丁苯膠為粘結(jié)劑，人造石墨為89 95份；炭黑為1 5份，羧甲基纖維素為0.5 3份，質(zhì)量濃度為40%的丁苯膠乳液(市售常規(guī)產(chǎn)品)為1 3份；b、將步驟a中的固體物質(zhì)在小于或等于-0. 095MPa的真空度條件下烘烤2 4小時(shí)，烘烤溫度為80 120°C;將烘烤后的固體物質(zhì)冷卻至21 25°C，取去離子水作為溶劑， 將羧甲基纖維素倒入去離子水中，去離子水與全部固體物質(zhì)的重量比為0.5 1.2 1，在小于或等于-0. 095MPa的真空度條件下攪拌1 5小時(shí)使其充分溶解，再將碳黑、人造石墨和丁苯膠乳液倒入溶解好的溶液中，在小于或等于-0. 095MPa的真空度條件下攪拌5 10 小時(shí)，制成黏度為1500 6500Pa · s的漿料；C、取厚度為10 25um的銅箔，將步驟b得到的漿料涂覆在鋁箔表面，涂覆在鋁箔表面的漿料極片面密度為100 300g/cm2，涂覆好的極片通過烘箱將去離子水揮發(fā)后烘干， 烘干溫度60 100°C ；d、將聚乙烯吡咯烷酮為0. 5 5份，加入無(wú)水乙醇為95 99. 5份中，在常溫常壓下攪拌溶解制成溶液；e、在步驟c得到的涂敷有漿料的極片上涂覆一層步驟d制得的溶液，涂覆厚度 2 8 μ m，極片表面用常溫空氣吹干；再在小于或等于-0. 095MPa的真空度條件下用80 120°C烘烤8 20小時(shí)，冷卻后用Φ 500的軋機(jī)將極片壓成厚度80 200 μ m,制成負(fù)極片。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟C中得到的涂敷有漿料的極板上涂覆一層步驟d制得的溶液，d溶液的質(zhì)量濃度為0. 5 5%。本發(fā)明方法制得的鋰離子電池極片具有浮粉少、極片表面光滑無(wú)毛刺、高倍率放電性能好和可靠性高的特點(diǎn)，而且操作方法簡(jiǎn)單易行，電池裝配合格率高，用該極片制作的鋰離子電池適合作為電動(dòng)工具和電動(dòng)自行車驅(qū)動(dòng)電源使用。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例做成電池15C倍率循環(huán)性能圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。實(shí)施例1 本發(fā)明一種高倍率型鋰離子電池負(fù)極極片的制作方法，包括如下步驟 其配方比例按重量份數(shù)計(jì)a、以人造石墨為負(fù)極活性物質(zhì)，炭黑為導(dǎo)電劑，羧甲基纖維素為增稠劑，丁苯膠為粘結(jié)劑，人造石墨為92份，炭黑為3份，羧甲基纖維素為2份，質(zhì)量濃度為40%的丁苯膠乳液為2份；b、將步驟a中的固體粉料在小于或等于-0. 095MPa的真空度條件下烘烤2小時(shí)，烘烤溫度為120°C ；將烘烤后的固體粉料冷卻至21°C，取去離子水作為溶劑，將羧甲基纖維素倒入去離子水中，去離子水與全部固體粉料的重量比為1.1 1，在小于或等于-0. 095MPa的真空度條件下攪拌2小時(shí)使其充分溶解，再將碳黑、人造石墨和丁苯膠乳液倒入溶解好的溶液中，在小于或等于-0. 095MPa的真空度條件下攪拌8小時(shí)，制成黏度為 2500Pa · s的漿料；C、取厚度為15um的銅箔，將步驟b得到的漿料涂覆在鋁箔表面，涂覆在銅箔表面的漿料極板面密度為120g/cm2，涂覆好的極片通過烘箱將去離子水揮發(fā)后烘干，烘干溫度 80 0C ；d、將聚乙烯吡咯烷酮為2份，加入無(wú)水乙醇為98份中，在常溫常壓下攪拌溶解制成溶液，溶液的質(zhì)量濃度為98%。e、在步驟c得到的涂敷有漿料的極片上涂覆一層步驟d制得的溶液，涂覆密度 5 μ m,極片表面用常溫空氣吹干；再在小于或等于-0. 095MPa的真空度條件下用100°C烘烤 12小時(shí)，冷卻后用Φ 500的軋機(jī)將極片壓成厚度90 μ m，制成負(fù)極片。所得極片用厚度為20 μ m的聚丙烯隔膜作為電池隔膜，卷繞組裝為18650型電池， 卷繞短路率統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)如表1所示。表權(quán)利要求
1.一種高倍率型鋰離子電池負(fù)極極片的制作方法，包括如下步驟其配方比例按重量份數(shù)計(jì)a、以人造石墨為負(fù)極活性物質(zhì)，炭黑為導(dǎo)電劑，羧甲基纖維素為增稠劑，丁苯膠為粘結(jié)劑，人造石墨為85 95份；炭黑為1 5份，羧甲基纖維素為0. 5 3份，丁苯膠乳液為1 3份；b、將步驟a中的固體物質(zhì)在小于或等于-0.095MPa的真空度條件下烘烤2 4小時(shí)，烘烤溫度為80 120°C;將烘烤后的固體物質(zhì)冷卻至21 25°C，將羧甲基纖維素倒入去離子水中，去離子水與步驟a中的固體物質(zhì)重量比為0.5 1.2 1，在小于或等于-0.095ΜΙ^的真空度條件下攪拌1 5小時(shí)使其充分溶解，再將碳黑、人造石墨和丁苯膠乳液倒入溶解好的溶液中，在小于或等于-0. 095MPa的真空度條件下攪拌5 10小時(shí)，制成黏度為1500 6500Pa · s的漿料；C、取厚度為10 25um的銅箔，將步驟b得到的漿料涂覆在鋁箔表面，涂覆在鋁箔表面的漿料極片面密度為100 300g/cm2，涂覆好的極片通過烘箱將去離子水揮發(fā)后烘干，烘干溫度80 120°C ；d、將聚乙烯吡咯烷酮為0.5 5份，加入無(wú)水乙醇為95 99. 5份中，在常溫常壓下攪拌溶解制成溶液；e、在步驟c得到的涂敷有漿料的極片上涂覆一層步驟d制得的溶液，涂覆厚度2 8um，極片表面用常溫空氣吹干；再在小于或等于-0. 095MPa的真空度條件下用80 120°C 烘烤8 20小時(shí)，冷卻后用軋機(jī)將極片壓制成負(fù)極片。
2.如權(quán)利要求1所述的一種高倍率型鋰離子電池負(fù)極極片的制作方法，其特征是所述步驟d中制成溶液的質(zhì)量濃度為0. 5 5%。
3.如權(quán)利要求1所述的一種高倍率型鋰離子電池負(fù)極極片的制作方法，其特征是所述負(fù)極片厚度為80 200 μ m。
全文摘要
本發(fā)明公共一種高倍率型鋰離子電池負(fù)極極片的制作方法，包括如下步驟取人造石墨、炭黑、羧甲基纖維素、丁苯膠乳液在真空度條件下烘干、冷卻，將羧甲基纖維素倒入去離子水中攪拌溶解，再將碳黑、人造石墨和丁苯膠乳液倒入溶解好的溶液中制成漿料；將漿料涂覆在鋁箔表面，通過烘箱將去離子水揮發(fā)后烘干；將聚乙烯吡咯烷酮加入無(wú)水乙醇攪拌溶解制成溶液；在涂敷有漿料的極片上涂覆溶液，在真空度條件下烘烤、冷卻后，用軋機(jī)將極片壓制成負(fù)極片。本發(fā)明方法制得的極片具有浮粉少、極片表面光滑無(wú)毛刺、高倍率放電性能好和可靠性高的特點(diǎn)，而且操作方法簡(jiǎn)單易行，電池裝配合格率高，用該極片制作的鋰離子電池適合作為電動(dòng)工具和電動(dòng)自行車驅(qū)動(dòng)電源使用。
文檔編號(hào)H01M4/1393GK102299300SQ201110219248
公開日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2011年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月2日
發(fā)明者錢勝利 申請(qǐng)人:無(wú)錫市明楊電池有限公司