一種可充3v扣式鋰電池的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明公開了一種以磷酸亞鐵鋰作正極、以鋁作為負(fù)極的可充3V扣式鋰電池的制作方法，屬于化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)的創(chuàng)新。
【背景技術(shù)】
[0002]可充3V扣式鋰電池是一類重要的電池類型，主要用于電子電路板作為數(shù)據(jù)記憶體備用電源，廣泛應(yīng)用在筆記本電腦、移動(dòng)電話、GPS導(dǎo)航儀等產(chǎn)品上。目前，這種電池主要采用鋰化二氧化錳作為正極活性物質(zhì)，鋰鋁合金作為負(fù)極活性物質(zhì)，其優(yōu)點(diǎn)是容量高、自放電小，但是也存在使用壽命短、深度放電能力差和成本高等缺點(diǎn)。電子產(chǎn)品的小型化、免維護(hù)等發(fā)展趨勢(shì)迫切需要開發(fā)一種深度放電壽命長、成本低的可充3V扣式鋰電池。
[0003]磷酸亞鐵鋰是一種新型的鋰離子電池正極材料，具有容量高、循環(huán)壽命長、成本低和綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，通常與石墨負(fù)極構(gòu)成3V可充電池。這種3V電池具有循環(huán)壽命長、成本低和綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，但是這種3V電池存在自放電比較大的問題，不能滿足電子電路板數(shù)據(jù)記憶體備用電源的要求。并且，石墨負(fù)極的可逆比容量約為320?360mA小時(shí)/g，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于鋰鋁合金負(fù)極800?100mA小時(shí)/g的可逆比容量，使得磷酸亞鐵鋰/石墨體系構(gòu)成的3V扣式電池與現(xiàn)有的采用鋰化二氧化錳作為正極活性物質(zhì)，鋰鋁合金作為負(fù)極活性物質(zhì)的3V電池相比沒有容量優(yōu)勢(shì)。本發(fā)明采用了磷酸亞鐵鋰正極與鋁粉負(fù)極制作3V扣式電池，解決了上述問題，而且制備方法簡(jiǎn)單，成本低，與現(xiàn)有采用鋰化二氧化錳作為正極活性物質(zhì)，鋰鋁合金作為負(fù)極活性物質(zhì)的3V扣式電池相比在容量、放電深度、循環(huán)壽命、成本等方面有顯著的優(yōu)勢(shì)，而且制作方法簡(jiǎn)單。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種可充3V扣式鋰電池的制作方法，其特征是采用磷酸亞鐵鋰作為正極活性物質(zhì)并且采用鋁粉作為負(fù)極活性物質(zhì)。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案加以實(shí)現(xiàn)的:
(1)把磷酸亞鐵鋰材料、鱗片石墨、炭黑、聚四氟乙烯乳液(濃度為50%)按照96:2:1:2混合均勻，110°C鼓風(fēng)干燥2小時(shí)，再壓成硬幣狀圓片，120°C真空干燥3小時(shí)，備用；
(2)把(I)中磷酸亞鐵鋰質(zhì)量50%?60%的300目的鋁粉，與200目鎳粉按照質(zhì)量比95:5比例混合，并混合均勻，再壓成圓片；
(3)把0.1mm聚丙烯隔膜沖成圓片；
(4)在相對(duì)濕度<2%的環(huán)境中，把(I)制備的圓片放入扣式電池的正極殼，上面放上
(3)制備的隔膜圓片，再放上(2)制備的鋁圓片，加入(I)中磷酸鐵鋰質(zhì)量45%的IM LiFP6在EC/DMC (50:50)電解液，再扣上扣式電池負(fù)極蓋，在裝入標(biāo)準(zhǔn)扣式電池封口模具，在油壓機(jī)上3MPa壓力，壓緊，取出電池；
(5)對(duì)(4)制備的電池進(jìn)行0.1C充電到3.5V，再保持3.5V恒壓共計(jì)充電12小時(shí)，制成3V可充電扣式電池； (6)每個(gè)步驟圓片的尺寸規(guī)格按照不同扣式電池型號(hào)來確定，(I)中圓片直徑比(2)中圓片直徑小1mm，比(3)中圓片直徑小2mm。
[0006]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，這種方法簡(jiǎn)單，成本低，制作的電池具有容量高、深度放電能力強(qiáng)、循環(huán)壽命長，適合大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)，可以降低電池成本，擴(kuò)大應(yīng)用規(guī)模。
【具體實(shí)施方式】
[0007]實(shí)施例1
將電池級(jí)磷酸亞鐵鋰粉末96g和鱗片石墨粉2g、導(dǎo)電炭黑lg、2g50%聚四氟乙烯乳液放入研缽，研磨攪拌均勻，然后放入110°C鼓風(fēng)烘箱中，烘干2小時(shí)，取0.25g混合物，放在壓片機(jī)上壓成Φ8.8mm厚度為0.97mm圓片，再放入120°C，_0.1MPa真空烘箱中，烘干3小時(shí)，降溫，作為正極片待用。取12g 300目鋁粉與0.63g200目鎳粉放入研缽中混合，研磨均勻，取0.126g混合物在壓片機(jī)壓成Φ9.8mm厚度為0.59mm圓片，做負(fù)極片待用。取0.1mm厚度聚丙烯隔膜，沖成Φ10.8mm圓片，作為隔膜片待用。把正極片、隔膜片、負(fù)極片、CR1220電池正極殼、CR1220電池負(fù)極殼，對(duì)應(yīng)的封口模具放入相對(duì)濕度為1.5%的干燥環(huán)境中，用鑷子把正極放入CR1220電池正極殼上面，滴入0.22glM LiFP6 EC/DMC (50%/50%wt)電解液，再放上隔膜片，然后放上負(fù)極片，最后把CR1220電池負(fù)極殼扣上，拿到封口機(jī)上進(jìn)行封口。把封口的電池在充電儀上1.8mA充電到3.5V，轉(zhuǎn)為3.5V恒壓充電，累計(jì)充電時(shí)間為12小時(shí)，停止。對(duì)該電池1.8mA恒流放電到2.0V，放電時(shí)間為10.5小時(shí)。
[0008]實(shí)施例2
將電池級(jí)磷酸亞鐵鋰粉末96g和鱗片石墨粉2g、導(dǎo)電炭黑lg、2g50%聚四氟乙烯乳液放入研缽，研磨攪拌均勻，然后放入110°C鼓風(fēng)烘箱中，烘干2小時(shí)，取0.25g混合物，放在壓片機(jī)上壓成Φ8.8mm厚度為0.97mm圓片，再放入120°C，_0.1MPa真空烘箱中，烘干3小時(shí)，降溫，作為正極片待用。取14.4g 300目鋁粉與0.74g200目鎳粉放入研缽中混合，研磨均勻，取混合物0.152g在壓片機(jī)壓成Φ9.8mm厚度為0.64mm圓片，做負(fù)極片待用。取0.1mm厚度聚丙烯隔膜，沖成Φ 10.8mm圓片，作為隔膜片待用。把正極片、隔膜片、負(fù)極片、CR1220電池正極殼、CR1220電池負(fù)極殼,對(duì)應(yīng)的封口模具放入相對(duì)濕度為1.5%的干燥環(huán)境中，用鑷子把正極放入CR1220電池正極殼上面，滴入0.22glM LiFP6 EC/DMC (50%/50%wt)電解液，再放上隔膜片，然后放上負(fù)極片，最后把CR1220電池負(fù)極殼扣上，拿到封口機(jī)上進(jìn)行封口。把封口的電池在充電儀上1.8mA充電到3.5V，轉(zhuǎn)為3.5V恒壓充電，累計(jì)充電時(shí)間為12小時(shí)，停止。對(duì)該電池1.8mA恒流放電到2.0V，放電時(shí)間為10.5小時(shí)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可充3V扣式鋰電池的制作方法，其特征在于:制備方法的步驟是: (1)把磷酸亞鐵鋰材料、鱗片石墨、炭黑、聚四氟乙烯乳液(濃度為50%)按照96:2:1:2混合均勻，110°C鼓風(fēng)干燥2小時(shí)，再壓成硬幣狀圓片，120°C真空干燥3小時(shí)，備用； (2)把(I)中磷酸亞鐵鋰質(zhì)量50%?60%的300目的鋁粉，與200目鎳粉按照質(zhì)量比95:5比例混合，并混合均勻，再壓成圓片； (3)把0.1mm聚丙烯隔膜沖成圓片； (4)在相對(duì)濕度<2%的環(huán)境中，把(I)制備的圓片放入扣式電池的正極殼，上面放上(3)制備的隔膜圓片，再放上(2)制備的鋁圓片，加入(I)中磷酸亞鐵鋰質(zhì)量45%的IM LiFP6在EC/DMC (50:50)電解液，再扣上扣式電池負(fù)極蓋，然后裝入標(biāo)準(zhǔn)扣式電池封口模具，在油壓機(jī)上3MPa壓力，壓緊，取出電池； (5)對(duì)(4)制備的電池進(jìn)行0.1C充電到3.5V，再保持3.5V恒壓共計(jì)充電12小時(shí)，制成3V可充電扣式電池。
2.權(quán)利要求1所述的一種可充3V扣式鋰電池的制作方法，其特征在于:所述的每個(gè)步驟圓片的尺寸規(guī)格按照不同扣式電池型號(hào)來確定，(I)中圓片直徑比(2)中圓片直徑小Imm,比(3)中圓片直徑小2mm。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種以磷酸亞鐵鋰作正極、以鋁作為負(fù)極的可充3V扣式鋰電池的制作方法：磷酸亞鐵鋰、石墨、炭黑、聚四氟乙烯按比例混合均勻，干燥后壓成圓片作正極；磷酸亞鐵鋰質(zhì)量50%～60%的鋁粉和鎳粉按照質(zhì)量比95：5比例混合均勻壓成圓片作負(fù)極；加上0.1mm聚丙烯隔膜沖成圓片；在相對(duì)濕度≤2%的環(huán)境中，組裝成扣式電池，加入1MLiFP6在EC/DMC(50:50)電解液，3MPa壓力封口；對(duì)電池進(jìn)行0.1C充電到3.5V，再保持3.5V恒壓共計(jì)充電12小時(shí)，制成3V可充電扣式電池。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于方法簡(jiǎn)單，成本低，容量高、深度放電能力強(qiáng)、循環(huán)壽命長，適合大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)。
【IPC分類】H01M4-58, H01M4-38
【公開號(hào)】CN104701508
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310643010
【發(fā)明人】郝德利
【申請(qǐng)人】天津赫維科技有限公司
【公開日】2015年6月10日
【申請(qǐng)日】2013年12月5日