[发明专利]一种锂离子电池及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于锂离子电池领域，尤其涉及一种锂离子电池及其制备方法。

背景技术

随着不可再生资源的不断消耗和环境问题的日益凸显，国家对新能源的研究和开发越来越重视，尤其是节能减排方面的指标性要求，使锂离子动力电池在近年来发展十分迅速，未来发展空间也是极其广阔。在锂离子动力电池的性能方面，循环性能一直是衡量其优劣的重要标准。而现有锂离子动力电池的循环寿命较短，难以满足行业发展的需要。

锂离子电池通常分为叠片和卷绕两种，叠片电池采用隔膜、负极片、隔膜、正极片依次叠放的方式，而卷绕电池采用隔膜、负极片、隔膜、正极片依次叠放让再以一定的张力卷绕，相对而言，在有张力条件下的卷绕方式显然比自然放置极片的叠片方式内部更紧凑，因此，卷绕电池内部极片更难被电解液浸润，保液量也不充足，影响了电池材料的性能的发挥。卷绕电池内部正、负极片面积对应本身也是不对等的，内层正极片单位面积对应的负极片面积比外层正极片单位面积对应的负极片面积要小。

因此，现有卷绕锂离子动力电池的电芯倍率循环性能较差和极片保液量不足，是锂离子电池领域亟待解决的技术问题。

发明内容

为解决卷绕锂离子电池电芯的倍率性能差和极片保液量不足的问题，本发明提供了一种锂离子电池及其制备方法，旨在满足行业发展对锂离子电池倍率性能和循环性能的要求。

本发明是这样实现的，一种用于锂离子电池的正极片，所述正极片表面涂覆有正极浆料，所述正极浆料在正极片两侧具有多个彼此分离开的棱条结构，且相邻两条棱条之间的间隙宽度为0.1-5mm。

进一步地，所述棱条的长度为1-10mm，所述正极浆料的单侧浆料厚度为60-70μm。

进一步地，所述正极浆料的制备原料包括镍钴锰酸锂、聚偏二氟乙烯及导电剂；所述镍钴锰酸锂、聚偏二氟乙烯及导电剂的质量比为95～100:2～3:2～3。

进一步地，所述导电剂包括SP导电剂(炭黑导电剂)和/或KS-6导电剂(石墨导电剂)。

进一步地，所述正极浆料过150-200目筛。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种正极片的制备方法，包括以下步骤：

(1)在真空条件下，将聚偏二氟乙烯与NMP(N-甲基吡咯烷酮)按一定比例混合，进行第一次搅拌；

(2)调整转速后，加入导电剂，进行第二次搅拌；

(3)调整转速后，加入镍钴锰酸锂，进行第三次搅拌，制得正极浆料；

(4)用涂布机将正极浆料涂布成棱条状。

进一步地，所述聚偏二氟乙烯与NMP的质量比为1-10:100；所述第一次搅拌的速率为20-100rpm，时间为1-2h。

进一步地，所述第二次搅拌的速率为800-1300rpm，时间为1-1.5h。

进一步地，所述第三次搅拌的速率为800-1000rpm，时间为1-1.8h。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种锂离子电池，包括上述所述的正极片。

本发明与现有技术相比，有益效果在于：本发明的锂离子电池，正极片上的正极浆料覆涂成棱条结构，负极仍然采用常规的结构，增大了充放电过程中正极片上发生化学反应的面积，更有利于锂离子的快速脱出和嵌入，提高了电池的倍率性能。另外，正极片凹槽处也是电解液的良好港湾，能保证吸附充足的电解液。本发明提供的锂离子电池的制备方法，操作简单，原料成本较低，既满足行业发展需要，又便于工业化生产，具有实际应用意义。

附图说明

图1是现有技术提供的卷芯锂离子电池的内部剖面图。

图2是本发明实施例提供的涂布浆料后、进行卷绕前的正极片单侧浆料的结构示意图，其中图2a为左视图，图2b为俯视图。

图3是实施例的锂离子电池的循环性能测试结果图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

卷绕锂离子电池是采用隔膜、负极、隔膜、正极依次叠放然后卷绕，经过装配、烘烤、注液、封口制得成品电池。具体如图1中所示，1为负极内层，2为铜箔，3为负极外层，4为隔膜，5为正极内层，6为铝箔，7为正极外层。

按照本发明的技术方案制备卷绕锂离子电池，首先制备本发明中的具有特殊结构的正极片，过程如下：

(1)按照镍钴锰酸锂、聚偏二氟乙烯及导电剂的质量比为为95～100:2～3:2～3，准备这几种原料；