[发明专利]一种圆柱镍钴锰酸锂动力电池的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，特别是一种圆柱镍钴锰酸锂动力电池制备方法。

背景技术

镍钴锰酸锂锂离子动力电池具有低成本、高能量密度、长循环寿命等优异性能，被广泛推广并运用于新能源汽车领域。但是镍钴锰酸锂离子动力电池安全性能较其它材料体系差，特别是过充及针刺性能不能满足安全性能要求。常见的安全性能改进方法包括电芯极片结构改进、活性材料改进和采用高安全性材料。比如在极片表面涂覆氧化铝类电子隔离、离子导通的陶瓷涂层，在镍钴锰酸锂制作时采用包覆工艺，或者使用具有防过充类和阻燃类添加剂的电解液等。目前，动力电池对能量密度和安全性的要求非常严格，上述常见的方法会在很大程度上消耗电池的能量密度，另外若各种改善安全性材料相互搭配不当，不但无法达到改善电芯安全性能的作用，而且还会导致电池性能劣化。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明的发明目的在于提供一种圆柱镍钴锰酸锂动力电池的制备方法，以提高电池安全等综合性能。

为实现上述发明目的，本发明的制备方法如下：

（a）采用N-甲基吡咯烷酮为溶剂，将镍钴锰酸锂、导电剂、聚偏氟乙烯用真空高速搅拌机均匀混合配置成正极浆料；

（b）使用挤压或转移涂布机将所述正极浆料均匀涂覆在正极集流体上，经干燥、辊压、分切、焊极耳后，形成正极极片；

（c）采用去离子水作为溶剂，将负极活性物质、导电剂、增稠剂、粘结剂用真空高速搅拌机均匀混合配置成负极浆料；

（d）使用挤压或转移涂布机将所述负极浆料均匀涂覆在负极集流体上，经干燥、辊压、分切、焊极耳后，形成负极极片；

（e）按所述制作方法制备的正极极片、负极极片与湿法陶瓷隔膜经卷绕、入壳、底焊、滚槽、烘烤、注液、焊盖帽、封口、化成、分容即得到圆柱型锂离子电池。

所述正极浆料的质量比例镍钴锰酸锂：导电剂：聚偏氟乙烯=94.5:3:2.5，正极浆料固含量为72%，用高速真空搅拌机混合均匀，混合后正极浆料粘度为12000±2000mpa.s。

所述负极活性物质为人造石墨及钛酸锂的混合体，其质量比例为人造石墨：钛酸锂=9：1。

所述负极浆料的质量比例负极活性物质：导电剂：增稠剂：粘结剂=94.0:2:1.5:2.5，负极浆料固含量为44%，用高速真空搅拌机混合均匀，混合后负极浆料粘度为5000±2000mpa.s。

本发明与现有技术相比，通过在负极活性物质中添加一定比例的钛酸锂材料，充分利用钛酸锂材料低电压平台及高安全系数的特性，以及制备简单、加工性能好、性价比高等优点，特别是电池在过充电的过程中，随着电压的升高，钛酸锂材料开始不断的产生气体，保证电池在相对安全的电压下内部气体即可将防爆装置打开，大大提高了电池的安全性能及循环寿命，所制作的锂离子电池具有优异的电化学性能和高安全性能。

具体实施方式

本发明采用N-甲基吡咯烷酮为溶剂，按质量比例镍钴锰酸锂：导电剂：聚偏氟乙烯=94.5:3:2.5，正极浆料固含量为72%，用高速真空搅拌机混合均匀，混合后浆料粘度为12000±2000mpa.s配置成正极浆料；

使用挤压或转移涂布机将所述正极浆料均匀涂覆在正极集流体上，经干燥、辊压、分切、焊极耳后，形成正极极片；

采用去离子水作为溶剂，按质量比例负极活性物质：导电剂：增稠剂：粘结剂=94.0:2:1.5:2.5，负极浆料固含量为44%，用高速真空搅拌机混合均匀，混合后浆料粘度为5000±2000mpa.s配置成负极浆料，其中负极活性物质为人造石墨及钛酸锂的混合体，其质量比例为人造石墨：钛酸锂=9：1；

使用挤压或转移涂布机将所述负极浆料均匀的涂覆在负极集流体上，经干燥、辊压、分切、焊极耳后，形成负极极片；

将所制备的正极极片、负极极片与湿法陶瓷隔膜经卷绕、入壳、底焊、滚槽、烘烤、注液、焊盖帽、封口、化成、分容即得到圆柱型锂离子电池。

试验电池安全性测试结果如下：