[发明专利]一种军用超低温锂离子电池的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及到一种电池的制作方法，具体为一种军用超低温锂离子电池的制作方法。

背景技术

目前，锂离子电池由于具有电压高，体积比能量以及质量比能量密度高、无污染、可以循环使用等优点已经广泛应用于手机、笔记本、数码相机，移动电源、平板电脑、电动自行车以及电动汽车等领域，是目前数码类产品首选的能源提供者，同时也是代替石油用在汽车的新能源方案。

但是锂离子电池也存在自身的缺陷，电池高温环境下使用循环寿命以及安全性能明显降低，低温条件下电池放电容量比常温环境明显降低，特别是在超低温（-40度）环境下电池容量基本放不出来，电池无法使用的弊端。

发明内容

本发明的目的在于提供一种军用超低温锂离子电池的制作方法，该方法达到了电池在-40度环境下放出来的容量达到了常温25度放出来的容量的80%以上，低温性能特别优异。

本发明是这样来实现的，一种军用超低温锂离子电池的制作方法，其特征是方法步骤为：

（1）将高功率钴酸锂、CNT浆料、碳黑、聚偏二氟乙烯和氮甲基吡咯烷酮按照一定比例混合配置成浆料，将浆料涂覆在铝箔上面，通过辊压，分切、制片，完成正极片的制作；

（2）将石墨、碳黑、羧甲基纤维素纳、丁丙橡胶和纯净水按照一定比例混合配置成浆料，将浆料涂覆在铜箔上面，通过辊压，分切、制片，完成负极片的制作；

（3）然后通过卷绕，封装完成锂离子电池注液前的工序，烘烤后的卷芯注入一种超低温电池特殊用电解液，然后一封、陈化、化成、二封和分容，完成超低温锂离子电池的制作。

本发明所述步骤（1）中正极采用的高电压钴酸锂D10粒度在3.4um;D50粒度在6.1um; D90粒度在10.2um，比表面积是0.52m2/g;振实密度2.38g/cm3。这种钴酸锂粒度小，比表面积大，这种钴酸锂表面锂离子嵌入的孔洞浅，同时孔洞数目多，因此放电时锂离子进入正极的速度快，体现在电池放电性能方面就是可以支持大倍率放电。

本发明所述步骤（1）中正极添加了CNT浆料，CNT参数如下：管径10-20nm 管长5-12µm 比表面积200-260m²/g 杂质元素Fe含量：≤300ppm。这种CNT能形成良好的导电网络，发挥有效的导电作用,有效降低电池内阻,提高电池的高倍率放电性能。

本发明所述步骤（1）中高功率钴酸锂： CNT浆料：碳黑：聚偏二氟乙烯的最佳比例为：95.9:20：2:2.1。

本发明所述步骤（3）中一种超低温电池特殊用电解液，具体电解液溶质是六氟磷酸锂，溶剂成分是碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯以及丙烯酸乙酯,溶剂体积比为3:2:5，其中丙烯酸乙酯熔点达到了-72度，因此电解液在超低温环境下流动性好，粘性低。

本发明所述步骤（3）中一封、陈化、化成、二封和分容具体为：预抽真空使电解液渗透充分，接着真空一封使电池内部与外界完全隔离，电池静置48小时进行化成，电池形成均匀的SEI膜，电池然后真空二封抽出多余的气体，通过分容检测电池性能。

本发明的优点是：电池可以在-40度的超低温环境下使用，通过正极采用高功率钴酸锂，同时添加低温专用的CNT浆料，同时按照高功率钴酸锂： CNT浆料：碳黑：聚偏二氟乙烯的最佳比例为：95.9:20：2:2.1完成正极配方，同时开发了超低温专用的锂离子电池电解液，从而达到了电池在-40度环境下0.2C放出来的容量达到了常温25度放出来的容量的80%以上，低温性能特别优异。

具体实施方式

一种军用超低温锂离子电池的制作方法，其特征是方法步骤为：

（1）将高功率钴酸锂、CNT浆料、碳黑、聚偏二氟乙烯和氮甲基吡咯烷酮按照一定比例混合配置成浆料，将浆料涂覆在铝箔上面，通过辊压，分切、制片，完成正极片的制作；

（2）将石墨、碳黑、羧甲基纤维素纳、丁丙橡胶和纯净水按照一定比例混合配置成浆料，将浆料涂覆在铜箔上面，通过辊压，分切、制片，完成负极片的制作；

（3）然后通过卷绕，封装完成锂离子电池注液前的工序，烘烤后的卷芯注入一种超低温电池特殊用电解液，然后预抽真空使电解液渗透充分，接着真空一封使电池内部与外界完全隔离，电池静置48小时进行化成，电池形成均匀的SEI膜，电池然后真空二封抽出多余的气体，通过分容检测电池性能，这样就完成超低温锂离子电池的制作。