本发明专利技术涉及锂离子动力电池，特别涉及一种安全长寿命的新型三元混合锰酸锂锂离子动力电池，以及该种锂离子动力电池的制造方法。三元混合锰酸锂锂离子动力电池，包括负极、正极、隔膜、电解液、铝塑膜壳体，正极由正极浆料涂覆在正极集流体组成，负极由负极浆料负极集流体组成，正极浆料由正极活性物质、导电剂、粘结剂组成，负极浆料由负极活性物质、导电剂、增稠剂、粘结剂组成。锰酸锂动力电池具有安全性好的优点，然而由于锰酸锂的克容量发挥较低而限制了其应用；虽然镍钴锰酸锂具有较高的克容量，但是安全性差成为了其致命缺点。本发明专利技术综合了这两种动力电池的优点，制备出了安全长寿命的新型三元混合锰酸锂锂离子动力电池。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锂离子动力电池，特别涉及一种安全长寿命的新型三元混合锰酸锂锂离子动力电池，以及该种锂离子动力电池的制造方法。
技术介绍
随着人们对于环境保护意识的加强，汽车尾气所带来的环境污染和全球气候变暖现象已经引起了广泛的关注，为了根治汽车尾气对环境污染和全球气候变暖现象以及缓解石油资源日益减少带来的能源危机，节能环保的电动汽车的研究、开发和产业化成为全世界关注的问题。然而，制约电动汽车发展的最大瓶颈就是动力电池的安全性和寿命。锂离子电池以其高能量、高功率、长寿命、安全性好、自放电小、对环境友好等优点被人们公认为电动车的动力电源。因而提高锂离子动力电池的重量比能量、体积比功率、安全性以及使用寿命，成为锂离子动力电池在电动汽车上应用更为广泛的先决条件。
技术实现思路
本专利技术公开了一种安全长寿命的新型三元混合锰酸锂锂离子动力电池及其制造方法，在于克服锂离子电池应用于电动汽车上的使用寿命短、重量比能量低以及安全性差等缺点。本专利技术公开了一种三元混合锰酸锂锂离子动力电池，包括负极、正极、隔膜、电解液、铝塑膜壳体，其中正极、负极以及正负极间的隔膜组成电池电芯，电芯采用依次排列的隔膜、负极、隔膜、正极和隔膜叠片结构，正极由正极浆料涂覆在正极集流体组成，负极由负极浆料负极集流体组成，正极浆料由正极活性物质、导电剂、粘结剂组成，负极浆料由负极活性物质、导电剂、增稠剂、粘结剂组成，其特征是，所述正极为n个，负极为n+1个，其中n为整数。所述正极活性物质组分和质量含量为：镍钴锰酸锂45%，锰酸锂55%；所述的正极的导电剂采用导电碳黑和导电石墨的混合物，正极的粘结剂采用聚偏氟氯乙烯，正极集流体采用铝箔。所述正极浆料的组分以及重量百分比为：43%的镍钴锰酸锂；52%的锰酸锂；1.0%的导电碳黑；1.0%的导电石墨；3.0%的聚偏氟氯乙烯。所述的负极的导电剂采用导电碳黑；增稠剂采用羧甲基纤维素钠；粘结剂采用丁苯橡胶；负极集流体采用铜箔。所述的负极浆料的组分以及重量百分比为：95%的人造石墨；1.0%的导电碳黑；1.5%的羧甲基纤维素钠；2.5%的丁苯橡胶。三元混合锰酸锂锂离子动力电池的制作方法，包括如下步骤：1) 正极浆料的制备，将聚偏氟氯乙烯加入一定量的N-甲基吡咯烷酮中，通循环水冷却下真空搅拌4小时，随后加入导电碳黑和导电石墨，搅拌3小时，然后加入混合均匀的导电活性物质镍钴锰酸锂和锰酸锂，加完料后搅拌4小时，得到的浆料过150目筛1次；2) 负极浆料的制备，将羧甲基纤维素钠加入到一定量的去离子水中，通循环水冷却下真空搅拌4小时，随后加入导电碳黑，搅拌1小时，然后加入人造石墨搅拌4小时，最后加入丁苯橡胶搅拌2小时，得到的浆料过150目筛1次；3) 正极浆料对集流体铝箔进行涂覆，涂覆厚度为16μm，负极浆料对集流体铜箔进行涂覆，涂覆厚度为10μm；4) 将涂覆好浆料的正负极卷料放入烘箱中进行真空烘烤，烘烤温度为105度，烘烤时间为12小时，以除去水分；5) 对正负极片进行辊压，将辊压好的正负极片进行模切，切除的极片尺寸根据电池需求设计；6) 将依次排列的隔膜、负极、隔膜、正极进行叠片，形成电芯结构，所述的隔膜采用厚度为20μm的隔膜；7) 将正负极极耳通过超声焊焊接固定在正负极极片上，同时极耳上留有纤维密封胶；8) 将焊完极耳的电芯放入冲好的铝塑膜壳体中，将铝塑膜的顶侧和未留气袋的一侧封住；9) 将包装了铝塑膜的电芯放入烤箱中，真空80度烘烤48小时，电芯在环境湿度小于-50%RH时注入锂离子电解液，然后真空封装电池带气袋的侧边；10) 将注液后的电池芯常温静置24小时；11) 电池化成：在温度为40摄氏度压力为1000公斤条件下进行高温加压化成，化成工艺为0.02C充电0.5小时，0.05C充电4小时，0.2C充电4小时；12) 将化成后的电池常温搁置12小时，然后对搁置后的电池进行二次封装、裁边、整形；13) 电池分容：分容工艺为0.5C恒流充电至4.2V，再在4.2V下恒流充电，截止电流为0.02C，然后0.5C恒流放电至2.75V。正极辊压后的压实密度为3.4g/cm3，负极辊压后的压实密度为1.5g/cm3。单纯的锰酸锂动力电池具有一致性好和安全性好的优点，然而由于锰酸锂的克容量发挥较低而限制了纯锰酸锂动力电池的应用；虽然镍钴锰酸锂具有较高的克容量，但是镍钴锰酸锂三元电池的安全性差成为了其致命缺点。本专利技术综合了这两种动力电池的优点，制备出了安全长寿命的新型三元混合锰酸锂锂离子动力电池。附图说明图1为实施例1-3制作出的锂离子动力电池的循环曲线图。具体实施方式实施例1一种三元混合锰酸锂锂离子动力电池，包括正极、负极、20μm厚的隔膜、锂离子电解液。铝塑膜壳体，其中正极由正极活性物质、粘结剂、导电剂和正极集流体组成，正极浆料配比为：正极活性物质采用锰酸锂和镍钴锰酸锂材料；粘结剂采用聚偏氟氯乙烯；导电剂采用导电碳黑和导电石墨；正极集流体采用16μm厚的铝箔；负极由负极材料、导电剂、增稠剂、粘结剂和负极集流体组成，负极浆料配比为：负极材料采用人造石墨；导电剂采用导电碳黑；增稠剂采用羧甲基纤维素钠；粘结剂采用丁苯橡胶；负极集流体采用10μm厚的铜箔。三元混合锰酸锂锂离子动力电池制作工艺包括以下步骤：（1）将聚偏氟氯乙烯加入一定量的N-甲基吡咯烷酮中，通循环水冷却下真空搅拌4小时，随后加入导电碳黑和导电石墨，搅拌3小时，然后加入混合均匀的43%的镍钴锰酸锂、52%的锰酸锂，加完料后搅拌4小时，得到的浆料过150目筛1次；（2）将1.5%的羧甲基纤维素钠加入一定量的去离子水中，通循环水冷却下真空搅拌4小时，随后加入导电碳黑，搅拌1小时，然后加入人造石墨搅拌4小时，最后加入2.5%的丁苯橡胶搅拌2小时，得到的浆料过150目筛1次；（3）正极使用箔材厚度为16μm的铝箔进行正极涂布，负极使用箔材厚度为10μm的铜箔进行负极涂布；（4）将涂布完的正负极卷料放入烘箱105度真空烘烤12小时，以除去水分；（5）辊压正负极片，将辊压好的极片进行模切，根据电池设计要求选择合适的刀模模切出需要的尺寸；（6）根据电池设计要求将依次排列的隔膜、负极、隔膜、正极进行叠片式连接成电芯结构，所述的隔膜采用厚度为20μm的隔膜；（7）根据电池设计要求将正负极极耳通过超声焊焊接固定在正负极极片预留集流体上，极耳上留有纤维密封胶；（8）将焊完极耳的叠合电芯放入冲好的铝塑膜壳体中，将铝塑膜的顶侧和未留气袋的一侧封住；（9）将电芯放入烤箱中，真空80度烘烤48小时，电芯在环境湿度小于-50%RH中注入锂离子电解液，然后真空封装电池带气袋的侧边；（10）将注液后的电池芯常温静置24小时；（11）电池化成：采用高温加压化成，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种三元混合锰酸锂锂离子动力电池，包括负极、正极、隔膜、电解液、铝塑膜壳体，其中正极、负极以及正负极间的隔膜组成电池电芯，电芯采用依次排列的隔膜、负极、隔膜、正极和隔膜叠片结构，正极由正极浆料涂覆在正极集流体组成，负极由负极浆料涂覆在负极集流体组成，正极浆料由正极活性物质、导电剂、粘结剂组成，负极浆料由导电剂、增稠剂、粘结剂组成，其特征是，所述正极为n个，负极为n+1个，其中n为整数,所述正极活性物质组分为镍钴锰酸锂和锰酸锂；所述的正极的导电剂采用导电碳黑和导电石墨的混合物，正极的粘结剂采用聚偏氟氯乙烯，正极集流体采用铝箔；所述的负极的导电剂采用导电碳黑；增稠剂采用羧甲基纤维素钠；粘结剂采用丁苯橡胶；负极集流体采用铜箔。
【技术特征摘要】
1.一种三元混合锰酸锂锂离子动力电池，包括负极、正极、隔膜、电解液、铝塑膜壳体，其中正极、负极以及正负极间的隔膜组成电池电芯，电芯采用依次排列的隔膜、负极、隔膜、正极和隔膜叠片结构，正极由正极浆料涂覆在正极集流体组成，负极由负极浆料涂覆在负极集流体组成，正极浆料由正极活性物质、导电剂、粘结剂组成，负极浆料由导电剂、增稠剂、粘结剂组成，其特征是，所述正极为n个，负极为n+1个，其中n为整数,所述正极活性物质组分为镍钴锰酸锂和锰酸锂；所述的正极的导电剂采用导电碳黑和导电石墨的混合物，正极的粘结剂采用聚偏氟氯乙烯，正极集流体采用铝箔；所述的负极的导电剂采用导电碳黑；增稠剂采用羧甲基纤维素钠；粘结剂采用丁苯橡胶；负极集流体采用铜箔。
2.根据权利要求1所述的三元混合锰酸锂锂离子动力电池，其特征在于，所述正极浆料的组分以及重量百分比为：43%的镍钴锰酸锂；52%的锰酸锂；1.0%的导电碳黑；1.0%的导电石墨；3.0%的聚偏氟氯乙烯。
3.根据权利要求1所述的三元混合锰酸锂锂离子动力电池，其特征在于，所述的负极浆料的组分以及重量百分比为：95%的人造石墨；1.0%的导电碳黑；1.5%的羧甲基纤维素钠；2.5%的丁苯橡胶。
4.三元混合锰酸锂锂离子动力电池的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
正极浆料的制备，将聚偏氟氯乙烯加入到一定量的N-甲基吡咯烷酮溶剂中，通循环水冷却下真空搅拌4小时，随后加入导电碳黑和导电石墨，搅拌3小时，然后加入混合均匀的导电活性物质镍钴锰酸锂和锰酸锂，加完料后搅拌4小时，得到的浆料过150目筛1次；
负极浆料的制备，将羧甲基纤维素钠加入到一定量的去离子水溶剂中，通循环水冷...
【专利技术属性】
技术研发人员：关成善，宗继月，张敬捧，邵长旺，
申请(专利权)人：山东神工海特电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。