一種用富鋰基錳正極材料制作儲(chǔ)能鋰離子電池的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種裡離子電池制作的方法，具體設(shè)及一種用富裡基儘正極材料制作 儲(chǔ)能裡離子電池的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著環(huán)保能源概念、可持續(xù)發(fā)展能源策略深入人屯、，綠色環(huán)保的太陽(yáng)能、L抓照明 和裡離子電池等行業(yè)的發(fā)展處于不斷上升狀態(tài)，裡離子電池的應(yīng)用規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，裡離子 電池W其大功率充放電能力、高安全性W及長(zhǎng)效使用壽命等特點(diǎn)逐漸在市場(chǎng)中占據(jù)主流地 位，動(dòng)力裡離子電池是具有大流量電流充放電、大容量蓄電、常用于提供驅(qū)動(dòng)動(dòng)力的裡離子 電池，動(dòng)力裡離子電池最常見(jiàn)應(yīng)用在電動(dòng)交通工具、電動(dòng)自行車W及電動(dòng)汽車中，在裡離子 電池產(chǎn)量、銷售規(guī)模、應(yīng)用設(shè)置大幅增長(zhǎng)的同時(shí)，其性能穩(wěn)定性、安全性成為更多受人關(guān)注 的核屯、問(wèn)題。
[0003]裡離子電池主要是由正極片、負(fù)極片、隔離膜、電解液、殼體五大部分組成，裡離子 電池內(nèi)一般包括若干個(gè)依次層疊的電池單體，每個(gè)電池單體包括卷繞或者疊加的負(fù)極片、 隔離膜和正極片，正極片包括正極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑和集流體組成，由正極活性物 質(zhì)和導(dǎo)電劑混合而成的漿料涂覆粘結(jié)于金屬錐的集流體表面，構(gòu)成正極;負(fù)極包括負(fù)極活 性物質(zhì)、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑和集流體組成，由負(fù)極活性物質(zhì)和導(dǎo)電劑混合而成的漿料涂覆粘結(jié) 于金屬錐的集流體表面，構(gòu)成負(fù)極;隔離膜間隔在負(fù)極片和正極片之間，起到電子阻隔、離 子導(dǎo)通的作用，隔離膜是一種特殊的復(fù)合膜，成分有PP、PE、或者其混合體;所述電解液充斥 在外殼之內(nèi)、正極片和負(fù)極片之間，電解液是由裡鹽和有機(jī)溶劑組成的溶液，殼體是包裹內(nèi) 部功能元件的密封外包裝裝置，有侶殼、鋼殼、侶塑膜等。
[0004]本發(fā)明從正極片材料入主，采用主料是富裡基儘為原料，整體提升裡離子電池的 性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[000引本發(fā)明的目的在于提供一種用富裡基儘正極材料制作儲(chǔ)能裡離子電池的方法，審U作出來(lái)的裡離子電池其中富裡基儘正極材料的克容量發(fā)揮可W達(dá)到150mAh/g，電池循環(huán)壽 命可W達(dá)到1000次容量^ 80%*初始容量。
[0006]本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種儲(chǔ)能裡離子電池，它由正極極片，負(fù)極極片、隔膜、 侶塑包裝膜組成，其特征在于：正極極片所用主料是富裡基儘，其分子式為Xli[Lii/3Mn2/3 ] 〇2. (l-X)LiM〇2(其中M為過(guò)渡金屬Ni、Mn)。
[0007]進(jìn)一步的，本發(fā)明所述儲(chǔ)能裡離子電池所用的富裡基儘的粒度050=10 + 2皿。
[000引進(jìn)一步的，本發(fā)明所述儲(chǔ)能裡離子電池所用的富裡基儘比表面積0.5-1.5m2/g。
[0009]進(jìn)一步的，本發(fā)明所述儲(chǔ)能裡離子電池使用常規(guī)電解液，電解液主成分六氣憐酸 裡，溶劑是碳酸乙締醋，碳酸二乙醋W及碳酸甲已醋按照1:1:1進(jìn)行混合，添加有少量VC，PS W及FEC添加劑，但是可W承受4.6V高電壓化成工藝，可W提高正極材料的容量發(fā)揮，保證 電池的常壓4.2V循環(huán)性能。
[0010] 進(jìn)一步的，本發(fā)明所述儲(chǔ)能裡離子電池高電壓化成工藝如下：第一步：電池0.05C 恒流充電至3.OV，第二步:擱置5分鐘;第S步：電池0.2C恒流恒壓充電至4.6V，充電截止電 流0.02C;第四步:停止。
[0011] 進(jìn)一步的，本發(fā)明所述儲(chǔ)能裡離子電池按照4.6V高電壓化成工藝及4.2V-2.7V的 常規(guī)電壓分容工藝，富裡基儘的克容量可W達(dá)到150mAh/g。
[0012] 進(jìn)一步的，本發(fā)明所述儲(chǔ)能裡離子電池常規(guī)電壓電池分容工藝如下:第一步：電池 0.5C恒流放電至2.7V，第二步:擱置5分鐘;第S步：電池0.5C恒流恒壓充電至4.2V，充電截 止電流0.02C;第四步:電池0.5C恒流放電至2.7V，第五步:停止。
[0013]進(jìn)一步的，本發(fā)明所述用富裡基儘正極材料制作儲(chǔ)能裡離子電池的方法;其特征 在于:方法步驟如下： (1)正極使用富裡基儘，配方按照富裡基儘:導(dǎo)電劑:粘結(jié)劑=94.3:3:2.7，溶劑使用NMP配制成正極漿料； (2 )負(fù)極使用長(zhǎng)壽命人造石墨，配方按照石墨:導(dǎo)電劑:CMC:SBR=95:1:1.5:2.5，溶劑使 用純凈水配制成負(fù)極漿料； (3 )按照1170150-1OAh工藝卡進(jìn)行電池制作，其中正負(fù)極片進(jìn)行稱重，各10片，記錄極 片正負(fù)極料重； (4) 化成按照如下方式進(jìn)行:第一步：電池SOOmAh恒流充電至3.OV，第二步:擱置5分鐘； 第S步:電池2000mAh恒流恒壓充電至4.6V，充電截止電流200mAh;第四步:停止； (5) 電池分容按照如下方式進(jìn)行:電池SOOOmAh恒流放電至2.7V，第二步:擱置5分鐘;第 S步：電池SOOOmAh恒流恒壓充電至4.2V，充電截止電流200mAh;第四步：電池SOOOmAh恒流 放電至2.7V，第五步:停止； (6) 根據(jù)正極配方W及正負(fù)極粉料重量計(jì)算富裡基儘的克容量。
[0014]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:制作出來(lái)的裡離子電池其中富裡基儘正極材料的克容量發(fā)揮可 W達(dá)到150mAh/g，電池循環(huán)壽命可W達(dá)到1000次容量> 80%*初始容量，電池每Wh的價(jià)格比 其它正極材料體系(包括憐酸鐵裡，儘酸裡、=元W及鉆酸裡)儲(chǔ)能電池低，電池電池安全性 能優(yōu)于用=元W及鉆酸裡正極材料體系電池，電池體積比能量密度W及性價(jià)比高于憐酸鐵 裡電池W及動(dòng)力儘酸裡電池。
【附圖說(shuō)明】
[0015] 表1為本發(fā)明儲(chǔ)能裡離子電池正極材料富裡基儘的理化指標(biāo)表。
[0016]圖1為本發(fā)明儲(chǔ)能裡離子電池與S元電池W及鉆酸裡電池的重物沖擊測(cè)試下的電 池溫度曲線圖。
[0017] 圖2為本發(fā)明儲(chǔ)能裡離子電池與S元電池W及鉆酸裡電池的針刺測(cè)試下的電池溫 度曲線圖。
[0018]表2為本發(fā)明儲(chǔ)能裡離子電池與動(dòng)力儘酸裡電池W及憐酸鐵裡電池的體積比能量 對(duì)比表。
[0019]表3為本發(fā)明儲(chǔ)能裡離子電池正極材料富裡基儘克容量發(fā)揮統(tǒng)計(jì)表。
[0020] 圖3為本發(fā)明儲(chǔ)能裡離子電池循環(huán)曲線圖。
[0021] 表4為本發(fā)明儲(chǔ)能裡離子電池與其它正極材料體系（包括憐酸鐵裡，儘酸裡、=元 W及鉆酸裡)電池每Wh價(jià)格對(duì)比表。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的儲(chǔ)能裡離子電池的特點(diǎn)進(jìn)行如下說(shuō)明。
[0023] 實(shí)施例1:富裡基儘正極儲(chǔ)能裡離子電池的制作： 1.1正極使用富裡基儘，配方按照富裡基儘:導(dǎo)電劑:粘結(jié)劑=94.3:3:2.7，溶劑使用NMP配制成正極漿料， 1.2負(fù)極使用長(zhǎng)壽命人造石墨，配方按照石墨：導(dǎo)電劑:CMC:S服=95:1:1.5:2.5，溶劑 使用純凈水配制成負(fù)極漿料， 1.3按照1170150-10Ah工藝卡進(jìn)行電池制作，其中正負(fù)極片進(jìn)行稱重，各10片，記錄極 片正負(fù)極料重， 1.4化成按照如下方式進(jìn)行:第一步：電池SOOmAh恒流充電至3.OV，第二步:擱置5分鐘； 第S步:電池2000mAh恒流恒壓充電至4.6V，充電截止電流200mAh;第四步:停止， 1.5電池分容按照如下方式進(jìn)行：電池SOOOmAh恒流放電至2.7V，第二步:擱置5分鐘； 第S步：電池SOOOmAh恒流恒壓充電至4.2V，充電截止電流200mAh;第四步：電池SOOOmAh恒 流放電至2.7V，第五步:停止； 1.6根據(jù)正極配方W及正負(fù)極粉料重量計(jì)算富裡基儘的克容量。
[0024]表1儲(chǔ)能裡離子電池正極材料富裡基儘的理化指標(biāo)表。
[00巧]實(shí)施例2:富裡基儘正極儲(chǔ)能裡離子電池循環(huán)評(píng)估： 2.1取實(shí)施例1中5個(gè)電池按照如下方式進(jìn)行循環(huán):第一步：電池SOOOmAh恒流恒壓充電 至4.2V，充電截止電流200mAh;第二步:擱置5分鐘;第S步：電池SOOOmAh恒流放電至2.7V， 第四步:擱置5分鐘;第五步:循環(huán)1000次； 2.2計(jì)算5個(gè)電池循環(huán)保持率。
[0026] 實(shí)施例3:富裡基儘正極儲(chǔ)能裡離子電池體積比能量密度評(píng)估： 3.1取實(shí)施例1中10個(gè)電池，測(cè)量電池的厚度，寬度W及高度尺寸，記錄各個(gè)電池的容 量； 3.2根據(jù)3.1中數(shù)據(jù)計(jì)算電池體積比能量密度:體積比能量密度=3.7*電池容量八電池 厚度*電池寬度*電池高度）。
[0027] 實(shí)施例4:富裡基儘正極儲(chǔ)能裡離子電池重物沖擊安全性能評(píng)估： 4.1取實(shí)施案例1中3個(gè)電池按照如下工步充滿電，充電工步如下：第一步：電池SOOOmAh恒流恒壓充電至4.2V，充電截止電流200mAh;第二步:停止； 4.2按照GB18287-2014標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行電池重物沖擊測(cè)試，記錄電池的溫度變化曲線。
[0028] 實(shí)施例5:富裡基儘正極儲(chǔ)能裡離子電池針刺性能評(píng)估： 5.1取實(shí)施案例1中3個(gè)電池按照如下工步充滿電，充電工步如下：第一步：電池SOOOmAh恒流恒壓充電至4.2V，充電截止電流200mAh;第二步:停止； 5.2按照YD/T2344.1 -2011標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行電池針刺測(cè)試，記錄電池的溫度變化曲線。
[0029] 實(shí)施例6:富裡基儘正極儲(chǔ)能裡離子電池單位Wh電池材料成本評(píng)