一種具有高倍率、長(zhǎng)循環(huán)壽命的磷酸鐵鋰電池的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明旨在提供一種具有高倍率和長(zhǎng)循環(huán)壽命的磷酸鐵鋰電池。本發(fā)明電池包括外包裝覆蓋層，所述外包裝覆蓋層下從外至內(nèi)依次堆疊有隔膜層、負(fù)極層、隔膜層和正極層，所述負(fù)極層上延伸有負(fù)極極耳組件，所述正極層上延伸有正極極耳組件。本發(fā)明可應(yīng)用于電池領(lǐng)域。
【專利說(shuō)明】一種具有高倍率、長(zhǎng)循環(huán)壽命的磷酸鐵鋰電池

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電池，更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種具有高倍率、長(zhǎng)循環(huán)壽命的磷酸鐵鋰電池。

【背景技術(shù)】
[0002]由于磷酸鐵鋰材料具備原材料來(lái)源豐富、環(huán)保無(wú)毒、工作電壓高、熱穩(wěn)定性好等諸多優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是新一代鋰離子電池的理想正極材料。近幾年來(lái)，磷酸鐵鋰動(dòng)力電池以其絕對(duì)安全可靠、超長(zhǎng)循環(huán)壽命、平穩(wěn)的放電平臺(tái)等優(yōu)點(diǎn)備受全球鋰電池專家的青睞，取得了迅速的發(fā)展。可以說(shuō)磷酸鐵鋰動(dòng)力電池完全解決了鈷酸鋰和錳酸鋰電池的安全隱患問(wèn)題，弓丨領(lǐng)中國(guó)鋰電池行業(yè)邁向新的時(shí)代。尤其是優(yōu)異的循環(huán)性能，與其他傳統(tǒng)的鋰離子電池相比，磷酸鐵鋰動(dòng)力電池IC放電使用長(zhǎng)達(dá)2000次，容量保持率不低于80%。動(dòng)力電池對(duì)倍率性能的要求越來(lái)越高，導(dǎo)致磷酸鐵鋰材料性能要求提高，顆粒細(xì)化甚至納米化，為滿足動(dòng)力電池的使用要求，解決鋰離子電池高倍率放電的問(wèn)題，開(kāi)發(fā)出一種高倍率放電、長(zhǎng)循環(huán)壽命的磷酸鐵鋰電池顯得十分必要。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種具有高倍率和長(zhǎng)循環(huán)壽命的磷酸鐵鋰電池。
[0004]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:本發(fā)明包括外包裝覆蓋層，所述外包裝覆蓋層下從外至內(nèi)依次堆疊有隔膜層、負(fù)極層、隔膜層和正極層，所述負(fù)極層上延伸有負(fù)極極耳組件，所述正極層上延伸有正極極耳組件。
[0005]進(jìn)一步地，所述外包裝覆蓋層為鋁塑膜覆蓋層。
[0006]進(jìn)一步地，所述正極層中的導(dǎo)電劑為導(dǎo)電碳黑、導(dǎo)電石墨、碳納米管混合物；所述正極漿料的重量百分比為磷酸鐵鋰84?92wt%，導(dǎo)電劑6?15wt%，粘結(jié)劑3?10wt%。
[0007]進(jìn)一步地，所述磷酸鐵鋰的顆粒形狀為彌散的球狀，粒徑為200?300nm，比表面積為20?30m2/g。
[0008]進(jìn)一步地，所述的隔膜層為Celgard-2300 PP、PE與PP構(gòu)成的三層復(fù)合隔膜。
[0009]進(jìn)一步地，所述三層復(fù)合隔膜上分布有微孔。
[0010]進(jìn)一步地，所述負(fù)極層為硬碳層。
[0011 ] 進(jìn)一步地，所述正極層為磷酸亞鐵鋰層。
[0012]進(jìn)一步地，所述的負(fù)極極耳組件包括有負(fù)極極耳，所述的負(fù)極極耳上設(shè)置有絕緣膜；所述的正極極耳組件包括有正極極耳，所述的正極極耳上設(shè)置有絕緣膜。
[0013]更進(jìn)一步地，所述隔膜層、負(fù)極層、隔膜層和正極層形成一個(gè)堆疊層組，所述堆疊層組至少有兩組并相互疊加。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明依托于硬碳層所構(gòu)成的負(fù)極層，與磷酸亞鐵鋰構(gòu)成的正極層相配合，采用六氟磷酸鋰有機(jī)溶劑，能夠?qū)崿F(xiàn)循環(huán)壽命長(zhǎng)、比容量高、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、原料資源豐富、安全性好，不污染環(huán)境的二次鋰離子電池。并且，相對(duì)于磷酸亞鐵鋰或硬碳半電極的循環(huán)壽命有了明顯的提高。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本發(fā)明的簡(jiǎn)易結(jié)構(gòu)示意圖，其中，圖中各附圖標(biāo)記的含義如下:
I負(fù)極極耳2正極層3隔膜層4負(fù)極層5外包裝覆蓋層 6正極極耳7極耳絕緣膜。

【具體實(shí)施方式】
[0016]如圖1所示的磷酸鐵鋰鋰電池，包括有外包裝覆蓋層5，其特別之處在于:本發(fā)明所采用的外包裝覆蓋層5下分布有隔膜層3。具體來(lái)說(shuō)，該隔膜層3下分布有負(fù)極層4，負(fù)極層4下再次發(fā)布有隔膜層3，在該隔膜層3下分布有正極層2 ;同時(shí)，在負(fù)極層4上延伸有負(fù)極極耳I組件。并且，在正極層2上延伸有正極極耳6組件。
[0017]本發(fā)明采用三維混料機(jī)和高速攪拌機(jī)相結(jié)合的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)漿料的均勻分散，該三維混料機(jī)主軸轉(zhuǎn)速為10?30r/min,高速攪拌機(jī)低速公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為15?30r/min,高速分散轉(zhuǎn)速為1000?2500r/min，真空度為-0.08MPa?-0.1Mpa0利用三維混料機(jī)對(duì)正負(fù)極干粉進(jìn)行預(yù)先均勻混合，縮短漿料攪拌時(shí)間，解決粉體材料的難均勻分散的問(wèn)題，提高漿料的一致性。
[0018]就本發(fā)明一較佳的實(shí)施方式來(lái)看，為了有效提升對(duì)外部環(huán)境的阻隔作用，提高電池的自身抗干擾能力，不受外界侵?jǐn)_，能延長(zhǎng)使用壽命，本發(fā)明所采用的外包裝覆蓋層5為鋁塑膜覆蓋層。并且，考慮到能夠?qū)ω?fù)極層4與正極層2進(jìn)行最為有效的絕緣阻斷，不會(huì)出現(xiàn)不必要的短路或是擊穿現(xiàn)象，提升電池的整體穩(wěn)定性，本發(fā)明所采用的隔膜層3為Celgard-2300 PP與PE及PP構(gòu)成的三層復(fù)合隔膜。具體來(lái)說(shuō)，該三層復(fù)合隔膜上分布有微孔。
[0019]進(jìn)一步來(lái)看，為了提高循環(huán)壽命與比容量，本發(fā)明所采用的負(fù)極層4為硬碳層。與之對(duì)應(yīng)的是，正極層2為磷酸亞鐵鋰層。并且，為了有利于電能的流動(dòng)應(yīng)用，本發(fā)明中的負(fù)極極耳I組件包括有負(fù)極極耳1，負(fù)極極耳I上設(shè)置有絕緣膜7。同樣的，正極極耳6組件包括有正極極耳6，在正極極耳6上亦設(shè)置有絕緣膜7。有此，可以免去相互干擾，避免極耳與鋁塑膜構(gòu)成短路。
[0020]通過(guò)上述的文字表述并結(jié)合附圖可以看出，采用本發(fā)明后，依托于硬碳層所構(gòu)成負(fù)極層，與磷酸亞鐵鋰構(gòu)成的正極層相配合，并且可以配合采用六氟磷酸鋰有機(jī)溶劑。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)循環(huán)壽命長(zhǎng)、比容量高、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、原料資源豐富、安全性好，不污染環(huán)境的二次鋰離子電池。相對(duì)于磷酸亞鐵鋰或硬碳單獨(dú)半電極的循環(huán)壽命有了明顯的提高。
[0021]本發(fā)明可應(yīng)用于電池領(lǐng)域。
[0022]需要注意的是，上述僅以優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說(shuō)明，并不能就此局限本發(fā)明的權(quán)利范圍，因此在不脫離本發(fā)明思想的情況下，凡運(yùn)用本發(fā)明說(shuō)明書和附圖部分的內(nèi)容所進(jìn)行的等效變化，均理同包含在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種具有高倍率、長(zhǎng)循環(huán)壽命的磷酸鐵鋰電池，該電池包括外包裝覆蓋層，其特征在于:所述外包裝覆蓋層下從外至內(nèi)依次堆疊有隔膜層、負(fù)極層、隔膜層和正極層，所述負(fù)極層上延伸有負(fù)極極耳組件，所述正極層上延伸有正極極耳組件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有高倍率、長(zhǎng)循環(huán)壽命的磷酸鐵鋰電池，其特征在于:所述外包裝覆蓋層為鋁塑膜覆蓋層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有高倍率、長(zhǎng)循環(huán)壽命的磷酸鐵鋰電池，其特征在于:所述正極層中的導(dǎo)電劑為導(dǎo)電碳黑、導(dǎo)電石墨、碳納米管混合物；所述正極漿料的重量百分比為磷酸鐵鋰84?92wt%，導(dǎo)電劑6?15wt%，粘結(jié)劑3?10wt%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有高倍率、長(zhǎng)循環(huán)壽命的磷酸鐵鋰電池，其特征在于:所述磷酸鐵鋰的顆粒形狀為彌散的球狀，粒徑為200?300nm，比表面積為20?30m2/g。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有高倍率、長(zhǎng)循環(huán)壽命的磷酸鐵鋰電池，其特征在于:所述的隔膜層為Celgard-2300 PP、PE與PP構(gòu)成的三層復(fù)合隔膜。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種具有高倍率、長(zhǎng)循環(huán)壽命的磷酸鐵鋰電池，其特征在于:所述三層復(fù)合隔膜上分布有微孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有高倍率、長(zhǎng)循環(huán)壽命的磷酸鐵鋰電池，其特征在于:所述負(fù)極層為硬碳層。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有高倍率、長(zhǎng)循環(huán)壽命的磷酸鐵鋰電池，其特征在于:所述正極層為磷酸亞鐵鋰層。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有高倍率、長(zhǎng)循環(huán)壽命的磷酸鐵鋰電池，其特征在于:所述的負(fù)極極耳組件包括有負(fù)極極耳，所述的負(fù)極極耳上設(shè)置有絕緣膜；所述的正極極耳組件包括有正極極耳，所述的正極極耳上設(shè)置有絕緣膜。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有高倍率、長(zhǎng)循環(huán)壽命的磷酸鐵鋰電池，其特征在于:所述隔膜層、負(fù)極層、隔膜層和正極層形成一個(gè)堆疊層組，所述堆疊層組至少有兩組并相互疊加。
【文檔編號(hào)】H01M10/0525GK104051779SQ201410208026
【公開(kāi)日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年5月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月18日
【發(fā)明者】肖文杰 申請(qǐng)人:深圳賽驕陽(yáng)能源科技有限公司