本發(fā)明涉及鋰離子充電電池領(lǐng)域，具體涉及一種提高電池充電效率的方法。

背景技術(shù)：

鋰離子電池由于其的能量密度高，無(wú)污染而得到市場(chǎng)的認(rèn)可。鋰離子電池在充電過(guò)程一般分為兩個(gè)階段：恒流階段和恒壓階段。在給電池充電時(shí)，先是按照設(shè)定的電流充電，截止到上限電壓，該過(guò)程的充電電量基本等于電流×?xí)r間，這段時(shí)間由于電流不變，所以定義為恒流階段。在達(dá)到上限電壓后，充電機(jī)制發(fā)生變化，電壓不變，隨著充電時(shí)間的增加，充電的電流會(huì)慢慢減小，一直到設(shè)定的下限電流截止。該過(guò)程的充電電量基本也等于時(shí)間×電流，但該過(guò)程的電流時(shí)一直在減小，所以在同樣的時(shí)間內(nèi)，恒流過(guò)程充入的電量要大于恒壓過(guò)程的電量。所以在充電過(guò)程中，我們希望充電時(shí)間越短越好，那就希望恒流時(shí)間/恒壓時(shí)間的比值越大越好。而現(xiàn)階段電池基本都是恒壓時(shí)間要長(zhǎng)于恒流時(shí)間，充電倍率越大的時(shí)候表現(xiàn)的越明顯。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種可以增大恒流/恒壓比的電芯制作方法，從而可以提高電池的充電效率。

本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下：

一種提高電池充電效率的方法，包括以下步驟：

正常電極表面加工處理；

在電極表面涂覆一層導(dǎo)電物質(zhì)；

其中所述導(dǎo)電物質(zhì)采用下面任意一種：

配方a：

swcnt0.1％～1.0％wt.、super-p1.0％～10％wt.，其中swcnt的比表面積為400～500m²/g，管徑為1.1～1.9nm，管長(zhǎng)為＞5μm；

配方b：

mwnt0.8％～10％wt.，其比表面積為230～350m²/g，管徑為5～12nm，管長(zhǎng)為10～20μm。

較佳地，所述涂覆導(dǎo)電物質(zhì)的厚度為1-10μm。

較佳地，在所述正常電極表面加工處理步驟之后、涂覆導(dǎo)電物質(zhì)之前還包括烘烤步驟，所述烘烤條件為：真空60-90℃烘烤3-5h。

本發(fā)明對(duì)單電極進(jìn)行導(dǎo)電劑涂覆處理，使電極表面均勻涂覆一層導(dǎo)電涂層，極片在工作中導(dǎo)電涂層能一定的加快對(duì)鋰離子疏導(dǎo)。從而降低電池充電過(guò)程的極化。提高了電芯恒流時(shí)間比，充電效率得到有效的提高。

附圖說(shuō)明

圖1為采用本發(fā)明方法后的倍率放電曲線；

圖2為采用本發(fā)明方法后的低溫放電曲線。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，對(duì)發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

以常規(guī)的長(zhǎng)方形電池為例，在制作過(guò)程中，對(duì)已經(jīng)涂布好的電極進(jìn)行烘烤處理后擱置待用，取按比例配置好的導(dǎo)電涂覆材料，使用涂布設(shè)備將涂覆材料按照工藝厚度均勻涂覆在烘烤后的正極極片表面。

s1：制作好的電極為電池正極或負(fù)極的活性物質(zhì)和添加劑按照工藝配比均勻涂覆在集流體上的極片。

s2：待涂覆的導(dǎo)電物質(zhì)為配方a或配方b，其中，配方a為：swcnt0.1％～1.0％wt.、super-p1.0％～10％wt.，其中swcnt的比表面積為400～500m²/g，管徑為1.1～1.9nm，管長(zhǎng)為＞5μm。配方b為：mwnt0.8％～10％wt.，其比表面積為230～350m²/g，管徑為5～12nm，管長(zhǎng)為10～20μm。

按照一定的配比使用攪拌設(shè)備，按照特定的攪拌工藝制作而成。

s3：涂覆材料厚度控制在1-10μm范圍內(nèi)。

實(shí)施例1

以356578型號(hào)軟包聚合物鋰離子電池(成品厚度3.5mm、寬度65mm、高度78mm)為例，

該電池的正極片為涂覆導(dǎo)電涂層處理的極片，負(fù)極為常規(guī)石墨極片。再按照工藝和隔離膜共同卷繞而成的電芯。該正極片的制作方法為，先在14μm的鋁箔集流體上均勻涂覆一層活性物質(zhì)和輔材，從而形成正常的極片。真空85℃烘烤4h后取出，將配制好的導(dǎo)電涂料倒入涂布機(jī)料槽中，均勻涂覆在上步制備好的極片上，厚度控制在3-6μm。

其中，導(dǎo)電涂料的配方為配方a：swcnt(單壁碳納米管)+super-p(導(dǎo)電炭黑)，兩者混合比例swcnt(0.1％份)+super-p(1.0％份)，其中swcnt的比表面積為480m²/g，管徑為1.5nm，管長(zhǎng)為7μm。

實(shí)施例2

以356578型號(hào)軟包聚合物鋰離子電池(成品厚度3.5mm、寬度65mm、高度78mm)為例，

該電池的正極片為涂覆導(dǎo)電涂層處理的極片，負(fù)極為常規(guī)石墨極片。再按照工藝和隔離膜共同卷繞而成的電芯。該正極片的制作方法為，先在14μm的鋁箔集流體上均勻涂覆一層活性物質(zhì)和輔材，從而形成正常的極片。真空85℃烘烤4h后取出，將配制好的導(dǎo)電涂料倒入涂布機(jī)料槽中，均勻涂覆在上步制備好的極片上，厚度控制在3-6μm。

其中，導(dǎo)電涂料的配方為配方a：swcnt(單壁碳納米管)+super-p(導(dǎo)電炭黑)，兩者混合比例mwcnt(多壁碳納米管)，配比為(1.1％份)，它的比表面積為340m²/g，管徑為10nm，管長(zhǎng)為15μm。

對(duì)比例

以356578型號(hào)軟包聚合物鋰離子電池(成品厚度3.5mm、寬度65mm、高度78mm)為例。

該電池的正極片為實(shí)施例中的制作的常規(guī)正極片，負(fù)極為常規(guī)石墨極片。與實(shí)施例不同的為正極片為同批次的正常正極片，其他無(wú)差異。

電池性能檢測(cè)

對(duì)實(shí)施例和對(duì)比例電芯分別進(jìn)行倍率充電、倍率放電、低溫放電測(cè)試。

倍率充電性能測(cè)試：對(duì)電池分別以1c、2c、3c倍率對(duì)電芯進(jìn)行充電。記錄時(shí)間、容量和溫度數(shù)據(jù)。

測(cè)試數(shù)據(jù)如下

表11c倍率充電數(shù)據(jù)

表1為在常溫下，以1c的電流對(duì)電芯進(jìn)行充電數(shù)據(jù)，上限電壓為4.35v，截止電流為0.02c。通過(guò)測(cè)試充電中的恒流過(guò)程所需的時(shí)間及充入的容量結(jié)果，計(jì)算出恒流充電的效率。從表1可以看出，在1c的電流條件下本發(fā)明的相關(guān)數(shù)據(jù)與對(duì)比例差異相對(duì)較小。

表22c倍率充電數(shù)據(jù)：

表2為在常溫下，以2c的電流對(duì)電芯進(jìn)行充電數(shù)據(jù)，上限電壓為4.35v，截止電流為0.02c。通過(guò)測(cè)試充電中的恒流過(guò)程所需的時(shí)間及充入的容量結(jié)果，計(jì)算出恒流充電的效率。

表33c倍率充電數(shù)據(jù)：

表3為在常溫下，以3c的電流對(duì)電芯進(jìn)行充電數(shù)據(jù)，上限電壓為4.35v，截止電流為0.02c。通過(guò)測(cè)試充電中的恒流過(guò)程所需的時(shí)間及充入的容量結(jié)果，計(jì)算出恒流充電的效率。

從表2、表3可以看出，在2c、3c的電流條件下本發(fā)明的充電性能相較對(duì)比例有顯著的改善，說(shuō)明本發(fā)明的方法的確提高了充電效率。

另外，圖1為發(fā)明中實(shí)施例1電芯在常溫下以5c倍率電流對(duì)電芯放電的放電曲線及電芯表面溫度上升曲線。橫坐標(biāo)為5c放電容量與1c放電容量的比值。從圖1可以看出，在常溫5c倍率電流條件下，采用本發(fā)明方法的電芯相比對(duì)比例，大倍率放電時(shí)，放電平臺(tái)較高，電芯表面溫度上升也相對(duì)較低。

圖2為發(fā)明中實(shí)施例1電芯在恒溫箱中，在低溫-10℃條件下電芯進(jìn)行擱置2h后，再以0.5c倍率電流進(jìn)行放電，截止電壓為3.0v，橫坐標(biāo)為低溫放電容量與常溫0.5c容量的比值。從圖2可以看出，在低溫-10℃以0.5c倍率電流放電條件下，實(shí)施例的效果更好。

綜合測(cè)試項(xiàng)目來(lái)看，通過(guò)本發(fā)明的方法制作的電芯，在充電效率、大倍率放電及放電溫升，低溫放電等性能方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。