一種鋰電池六氟磷酸鋰緩釋方法及其制備工藝的制作方法
【專利摘要】一種鋰電池六氟磷酸鋰緩釋方法，按照質(zhì)量比1~0.1:1的比例量取六氟磷酸鋰、氟化物并混合，然后向六氟磷酸鋰與氟化物組成的混合物中添加氮甲基吡咯烷酮至其濕度為0.5%-5%，進行物理攪拌，使氟化物充分包覆在六氟磷酸鋰表面，然后使用本發(fā)明制作的六氟磷酸鋰制備鋰電池，經(jīng)檢測在國家標準充放電的條件下，電池循環(huán)6000周時，容量保持率在80%以上、內(nèi)阻比沒有加入六氟材料電池低10%以上；電池在55℃高溫荷電儲存7天，電池的荷電保持率為99.2%，容量恢復率為99.50%；電池經(jīng)過充、過放、短路測試，電池不起火、不爆炸、不冒煙、不漏液。
【專利說明】一種鋰電池六氟磷酸鋰緩釋方法及其制備工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鋰離子電池制造領(lǐng)域，具體涉及一種對鋰電池中的六氟磷酸鋰進行預處理，從而延長電池循環(huán)次數(shù)的一種鋰電池六氟磷酸鋰緩釋方法及其制備工藝。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著全球化石燃料的減少，全球面臨著嚴重的能源危機、環(huán)境危機，中國，歐美發(fā)達國家等都把技術(shù)創(chuàng)新的焦點關(guān)注在新能源產(chǎn)業(yè)，鋰離子電池作為新一代的二次電池顯得尤為重要，因此加強鋰離子電池技術(shù)的開發(fā)和應用具有現(xiàn)實的意義。
[0003]鋰離子電池具有以下特征:(I)具有高能量密度，其電池比能量是Ni/MH的1.5倍、Cd/Ni電池的三倍；在同等容量下鋰離子電池的重量輕，其體積比能量是Ni/MH電池和Cd/Ni電池的1.5-2倍；(2)工作電壓是Ni/Cd或Ni/MH電池電壓的3倍；(3)無污染，環(huán)保，鋰離子電池中不含有鎳、鎘等有毒、有害物質(zhì)，是綠色環(huán)保電池；(4)高負載能力，可以大電流連續(xù)放電，從而使這種電池可以被用于攝像機、手提電腦等大功率用電器上；(5)使用壽命長，現(xiàn)在電動汽車對電池的使用壽命要為4000次以上，即行駛10萬公里以上，而對單體電池的使用壽命已沒有問題，而電動汽車的要求為成組以后要達到4000次以上，所以就要求單體電池的使用壽命達6000次以上。
[0004]目前，鋰離電池的大概生產(chǎn)工藝為正負極材料做成正負極片后，加上隔膜經(jīng)卷繞入殼后，再加入電解液(電解液中的主要成份為六氟磷酸鋰)后，分別再化成分容后就做成成品電池。成品電池放到測試柜上后，再進行反復的充放測試，電池在進行反復的測試的時候，就會大量消耗電解液中的六氟磷酸鋰，從而會大大縮短電池的壽命，為了解決這個問題，傳統(tǒng)的方法是提高電解液中六氟磷酸鋰的含量；但這樣也會影響電解液的其它性能，也不能從根本解決電池后期衰減快的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服目前現(xiàn)有技術(shù)的缺點，延長鋰電池的循環(huán)次數(shù)，本發(fā)明通過對鋰電池中的六氟磷酸鋰進行預處理，形成類似于緩釋膠囊具備緩慢釋放功能的六氟磷酸鋰，然后將六氟磷酸鋰做到正負極片中去，然后經(jīng)過卷繞、注液、化成、分容制成鋰電池，循環(huán)測試表明:在電池循環(huán)測試到3000多次后，包覆在六氟磷酸鋰表面上的膠囊開始溶脹或深解，新六氟磷酸鋰開始釋放出來，這樣就有新的鋰離子補充已消耗的鋰離子，這樣電池的循環(huán)誤減就會大大延長到6000次以上,從而滿足鋰電池高循環(huán)、長壽命、衰減慢的需求。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種鋰電池六氟磷酸鋰緩釋方法，按照質(zhì)量比f0.1:1的比例量取六氟磷酸鋰、氟化物并混合，然后向六氟磷酸鋰與氟化物組成的混合物中添加氮甲基吡咯烷酮至其濕度為0.5%-5%，進行物理攪拌，使氟化物充分包覆在六氟磷酸鋰表面。
[0007]一種采用六氟磷酸鋰緩釋方法制作鋰離子電池電池的工藝，采用以下順序步驟制備: A按照質(zhì)量比f0.1:1的比例量取六氟磷酸鋰、氟化物并混合，然后向六氟磷酸鋰與氟化物組成的混合物中添加氮甲基吡咯烷酮至其濕度為0.5%-5%，進行物理攪拌，使氟化物充分包覆在六氟磷酸鋰表面形成漿料A ;
B將鋰電池正極漿料或負極漿料涂覆在正負極集流體上；
C將步驟A獲得的漿料A涂覆在步驟B制得的正負極集流體上，然后進行烘干工序制得鋰電池正極片或負極片；
D將步驟C制得的正極片或負極片置于三區(qū)烤箱中，三區(qū)烤箱的溫度依次為80-90°C、90-110°C、90-110°C，正極片或負極片出烤箱；
E將步驟D制得的正極片或負極片進行輥壓、卷繞、注液、化成、分容做成電池。
[0008]作為優(yōu)選，所述的氟化物為聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯中的一種或兩種。
[0009]作為優(yōu)選，所述的正極漿料包括以下組份材料:廣5%粘結(jié)劑、廣5%導電劑、4(Γ60%溶劑、97?89%正極材料。
[0010]作為優(yōu)選，所述的正極漿料包括以下組份材料:廣5%粘結(jié)劑、廣5%導電劑、4(Γ60%溶劑、97?89%負極材料。
[0011]作為優(yōu)選，所述的粘結(jié)劑為聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯中的一種或兩種。
[0012]作為優(yōu)選，所述的導電劑為超導炔乙炭黑。
[0013]作為優(yōu)選，所述的溶劑為碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯中的一種或幾種組八口 ο
[0014]作為優(yōu)選，所述的負極材料為碳。
[0015]作為優(yōu)選，所述的正極材料為磷酸鐵鋰、鈷酸鋰、錳酸鋰、三元體系材料、二元體系材料中的一種或多種。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明中在正負極材料中加入具備緩慢釋放功效的六氟材料后，可以顯著提高電池的循環(huán)次數(shù)，電池衰減滿從而延長使用壽命，同時增加離子導電能力、減少電池極化內(nèi)阻、減少鋰離子的消耗。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]為對本發(fā)明做進一步說明，下面列舉示意性的工藝流程圖及【具體實施方式】。
[0018]圖1本發(fā)明的工藝流程圖。

【具體實施方式】
[0019]如圖1所示，一種鋰電池六氟磷酸鋰緩釋方法，按照質(zhì)量比廣0.1:1的比例量取六氟磷酸鋰、氟化物并混合，然后向六氟磷酸鋰與氟化物組成的混合物中添加氮甲基吡咯烷酮至其濕度為0.5%-5%，進行物理攪拌，使氟化物充分包覆在六氟磷酸鋰表面。
[0020]一種采用六氟磷酸鋰緩釋方法制作鋰離子電池電池的工藝，采用以下順序步驟制備:
A按照質(zhì)量比廣0.1:1的比例量取六氟磷酸鋰、氟化物并混合，然后向六氟磷酸鋰與氟化物組成的混合物中添加氮甲基吡咯烷酮至其濕度為0.5%-5%，進行物理攪拌，使氟化物充分包覆在六氟磷酸鋰表面形成漿料A ；
B將鋰電池正極漿料或負極漿料涂覆在正負極集流體上； C將步驟A獲得的漿料A涂覆在步驟B制得的正負極集流體上，然后進行烘干工序制得鋰電池正極片或負極片；
D將步驟C制得的正極片或負極片置于三區(qū)烤箱中，三區(qū)烤箱的溫度依次為80-90°C、90-110°C、90-110°C，正極片或負極片出烤箱后，其表面溫度保持在80-98°C
E將步驟D制得的正極片或負極片進行輥壓、卷繞、注液、化成、分容做成電池。
[0021]下面列舉實施例:
實施例1:按照質(zhì)量比f0.1:1的比例量取六氟磷酸鋰、氟化物并混合，然后向六氟磷酸鋰與氟化物組成的混合物中添加氮甲基吡咯烷酮至其濕度為0.5%-5%，進行物理攪拌，使氟化物充分包覆在六氟磷酸鋰表面形成漿料A，待用:按照傳統(tǒng)工藝配置正極漿料及負極漿料待用:
將正極漿料或負極漿料涂覆在正負極集流體上，然后在正負極集流體上涂覆漿料A ；經(jīng)烘箱干燥后制備成鋰離子電池極片，極片在輥壓前預先經(jīng)過烘箱烘烤，烘箱有三節(jié)，烘箱溫度自極片進入后依次設(shè)置為90°C、100C、100C，極片出烤箱后使極片的表面溫度保持為95°C,然后極片以10m/min的速度棍壓，以卷繞的方式裝配成18650圓柱電池,在注液時再注入電解液(電解液的成份為溶質(zhì)采用六氟磷酸鋰，溶劑采用碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯的混合溶劑，碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯的體積比為1:1:1)，經(jīng)化成、分容后測試電池的電化學性能:在國家標準充放電的條件下，電池循環(huán)6000周時，容量保持率在80%以上、內(nèi)阻比沒有加入六氟材料電池低10%以上；電池在55°C高溫荷電儲存7天，電池的荷電保持率為99.2%，容量恢復率為99.50% ;電池經(jīng)過充、過放、短路測試，電池不起火、不爆炸、不冒煙、不漏液。
[0022]顯而易見，上述實施方式僅為本發(fā)明的較佳實施方式，任何在此基礎(chǔ)上的簡單改進，均屬于本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種鋰電池六氟磷酸鋰緩釋方法，其特征在于按照質(zhì)量比f0.1:1的比例量取六氟磷酸鋰、氟化物并混合，然后向六氟磷酸鋰與氟化物組成的混合物中添加氮甲基吡咯烷酮至其濕度為0.5%-5%，進行物理攪拌，使氟化物充分包覆在六氟磷酸鋰表面。
2.一種采用六氟磷酸鋰緩釋方法制作鋰離子電池電池的工藝，其特征在于采用以下順序步驟制備: A按照質(zhì)量比廣0.1:1的比例量取六氟磷酸鋰、氟化物并混合，然后向六氟磷酸鋰與氟化物組成的混合物中添加氮甲基吡咯烷酮至其濕度為0.5%-5%，進行物理攪拌，使氟化物充分包覆在六氟磷酸鋰表面形成漿料A ; B將鋰電池正極漿料或負極漿料涂覆在正負極集流體上； C將步驟A獲得的漿料A涂覆在步驟B制得的正負極集流體上，然后進行烘干工序制得鋰電池正極片或負極片； D將步驟C制得的正極片或負極片置于三區(qū)烤箱中，三區(qū)烤箱的溫度依次為80-90°C、90-110°C、90-110°C，正極片或負極片出烤箱； E將步驟D制得的正極片或負極片進行輥壓、卷繞、注液、化成、分容做成電池。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種鋰電池六氟磷酸鋰緩釋方法及其制備工藝，其特征在于所述的氟化物為聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯中的一種或兩種。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種采用六氟磷酸鋰緩釋方法制作鋰離子電池電池的工藝，其特征在于所述的正極漿料包括以下組份材料:Γ5%粘結(jié)劑、Γ5%導電劑、4(Γ60%溶劑、97?89%正極材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種采用六氟磷酸鋰緩釋方法制作鋰離子電池電池的工藝，其特征在于所述的正極漿料包括以下組份材料:Γ5%粘結(jié)劑、Γ5%導電劑、4(Γ60%溶劑、97?89%負極材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種采用六氟磷酸鋰緩釋方法制作鋰離子電池電池的工藝，其特征在于所述的粘結(jié)劑為聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯中的一種或兩種。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種采用六氟磷酸鋰緩釋方法制作鋰離子電池電池的工藝，其特征在于所述的導電劑為超導炔乙炭黑。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種采用六氟磷酸鋰緩釋方法制作鋰離子電池電池的工藝，其特征在于所述的溶劑為碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯中的一種或幾種組合。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種采用六氟磷酸鋰緩釋方法制作鋰離子電池電池的工藝，其特征在于所述的負極材料為碳。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種采用六氟磷酸鋰緩釋方法制作鋰離子電池電池的工藝，其特征在于所述的正極材料為磷酸鐵鋰、鈷酸鋰、錳酸鋰、三元體系材料、二元體系材料中的一種或多種。
【文檔編號】H01M4/1397GK104183826SQ201410354050
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年7月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月23日
【發(fā)明者】趙海剛, 鄒豐, 呂浩, 孔敏 申請人:山東興宇新能源科技有限公司