一種提高鋰離子電池性能的方法及其裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種鋰離子提高電池性能的方法,即在所述電池極片上均勻地施加壓力,本發(fā)明還提供一種在電池生產時對電池極群組進行預壓力的生產制備方法,以及在使用中的一種對電池加壓裝置,利用對電池加壓的方法能抑制電池膨脹,減小電池在化成激活階段的電極變形,使電池厚度更一致,加壓還可以提高鋰離子電池在正極和負極材料中的Li+擴散過程,減小電池內部極化和電池內阻。同時,提高電池放電電壓平臺,電池輸出功率增大;通過加壓提高電池充電接受能力,提高電池可逆性,縮短充電時間,提高活性物質利用率,提高電池容量以及電池有效輸出能量,并抑制由于電池充放電活性物質膨脹而導致的結構破壞,從而可以延長電池使用壽命。
【專利說明】一種提高鋰離子電池性能的方法及其裝置
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種提高鋰離子電池性能的方法及其裝置。
【背景技術】
[0002]鋰離子電池在便攜式電子產品的小容量電源領域已得到廣泛應用,隨著大容量鋰離子電池在電動助力車以及電動車的應用,對電池高容量、高電壓、低成本、適應冬季低溫的實際環(huán)境、以及循環(huán)壽命性能要求越來越高。尖晶石LiMn2O4正極材料矛盾尤為突出,錳酸鋰正極材料成本和電池電壓有明顯優(yōu)勢,但大電流放電極化以及循環(huán)壽命明顯不足,這主要與材料膨脹導致結構破壞密切相關
酸鋰正極材料在充放電過程變化如下:
【權利要求】
1.一種提高鋰離子電池性能的方法,其特征在于,在鋰離子極片上均勻地施加有壓力。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種提高鋰離子電池性能的方法,所述壓力為100kPa?300kPao
3.一種提高鋰離子電池性能的生產制備方法,其特征在于,所述電池為具有方形電池外殼或卷繞式極群結構的鋰離子電池,包括以下生產制備步驟: (1)將堆疊的極片徹底干燥,在負極與正極之間設有隔膜; (2)按照負極、隔膜、正極、隔膜的順序依次交疊,疊齊后卷繞成扁平狀,對電池加壓使極群組固定成型,以避免極片卷繞的中間部位向外突起增加厚度; (3)將極群組放入剛性外殼內,第二次加壓,將極群組緊緊地塞入電池殼中,使極群組內部有一定裝配壓力; (4)向步驟3的電池注入電解液、充電、封口; (5)隨著充電過程極片的膨脹,依靠電池外殼的剛性使極群組內部具有一定壓力,以達到對極群組施壓的目的,降低電池極化,減緩極片上活性物質結構退化,提高電池容量,延長電池使用壽命。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種提高鋰離子電池性能的生產制備方法,所述步驟(3)中電池外殼內側上下具有錐度,以增加可操作性。
5.一種可提高鋰離子電池性能的裝置,其特征在于,包括用于加壓電池的上下夾板,所述上夾板上方設有一剛性板,剛性板與上夾板之間設有壓力傳感器,所述壓力傳感器下端作用于上夾板,所述剛性板與下夾板通過螺栓固定。
6.根據(jù)權利要求5所述的一種可提高鋰離子電池性能的裝置,所述上夾板與下夾板之間設有多個用于加壓電池的中間夾板。
【文檔編號】H01M10/42GK103594745SQ201310571079
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月13日 優(yōu)先權日:2013年11月13日
【發(fā)明者】郭永榔, 林秀娟, 柯榮萍, 黃彩蝦 申請人:福州大學