一种锂离子电池制造技术

本发明专利技术属于电池技术领域，尤其涉及一种锂离子电池，包括：正极片，包括正极涂覆区和正极空箔区，正极涂覆区具有大孔和微介孔，正极涂覆区其大孔的比表面积为3.0～7.0m2/g，正极涂覆区其微介孔的比表面积为2～5m2/g；负极片，包括负极涂覆区和负极空箔区，负极涂覆区具有大孔和微介孔，负极涂覆区其大孔的比表面积为0.8～2.0m2/g，负极涂覆区其微介孔的比表面积为0.6～1.7m2/g。相比于现有技术，本发明专利技术的锂离子电池具有优异的倍率性能，能够满足HEV车辆长寿命、高功率的需求。高功率的需求。

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池


[0001]本专利技术属于电池
，尤其涉及一种锂离子电池。

技术介绍

[0002]混合能源车(HEV)是一种具有油耗低、排放污染小、无里程焦虑症等优点的新能源汽车。其在原本汽油车的基础上加入了一套电动驱动设备，能够利用两种工作模式的优点。由于电机天生便有扭矩最大的优势，所以HEV车型在车辆起步、上坡、以及急加速这种需要大扭矩输出的时候，电动机便会协助发动机来工作，从而帮助车辆减少能源的消耗，达到节能的目的。
[0003]锂离子电池具有高能量密度、长循环寿命、高工作电压、较低的自放电率、环境友好等突出优势，可以作为HEV电机的理想电源。但是，与普通电动车锂离子电池相比，HEV电池需要优异的大倍率充放电能力，现有的锂离子电池不能满足该需求。
[0004]鉴于此，确有必要提供一种锂离子电池以解决上述技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种锂离子电池，具有优异的倍率性能，能够满足HEV车辆长寿命、高功率的需求。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]一种锂离子电池，包括：
[0008]正极片，包括正极涂覆区和正极空箔区，所述正极涂覆区具有大孔和微介孔，所述正极涂覆区其大孔的比表面积为3.0～7.0m2/g，所述正极涂覆区其微介孔的比表面积为2～5m2/g；
[0009]负极片，包括负极涂覆区和负极空箔区，所述负极涂覆区具有大孔和微介孔，所述负极涂覆区其大孔的比表面积为0.8～2.0m2/g，所述负极涂覆区其微介孔的比表面积为0.6～1.7m2/g。
[0010]作为本专利技术所述的锂离子电池的一种改进，所述正极涂覆区包括正极集流体以及涂覆于所述正极集流体表面的正极材料层，所述正极材料层的压实密度为2.6/cm3～3.3g/cm3。
[0011]作为本专利技术所述的锂离子电池的一种改进，所述负极涂覆区包括负极集流体以及涂覆于所述负极集流体表面的负极材料层，所述负极材料层的压实密度为1.0g/cm3～1.6g/cm3。
[0012]作为本专利技术所述的锂离子电池的一种改进，所述正极材料层包括正极活性物质、正极导电剂和正极粘接剂，所述正极导电剂占所述正极材料层总质量的3.0～8.0％。
[0013]作为本专利技术所述的锂离子电池的一种改进，所述正极活性物质包括镍钴锰酸锂三元材料、磷酸铁锂材料、锰酸锂材料、钴酸锂材料、经过掺杂包覆改性的镍钴锰酸锂三元材料和经过碳包覆的磷酸铁锂材料中的至少一种。
[0014]作为本专利技术所述的锂离子电池的一种改进，所述正极导电剂包括活性炭、炭黑、碳纳米管、石墨、软碳、硬碳和无定型碳中的至少一种；所述正极粘接剂包括丁苯橡胶、聚丙烯酰胺、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚丙烯腈和聚酰亚胺中的至少一种。
[0015]作为本专利技术所述的锂离子电池的一种改进，所述负极材料层包括负极活性物质、负极导电剂和负极粘接剂，所述负极导电剂占所述负极材料层总质量的0.5～3.0％。
[0016]作为本专利技术所述的锂离子电池的一种改进，所述负极活性物质包括人造石墨、天然石墨、硅单质Si、硅氧化物、锡单质和钛酸锂中的至少一种。
[0017]作为本专利技术所述的锂离子电池的一种改进，所述负极导电剂包括活性炭、炭黑、碳纳米管、石墨、软碳、硬碳和无定型碳中的至少一种；所述负极粘接剂包括丁苯橡胶、聚丙烯酰胺、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚丙烯腈和聚酰亚胺中的至少一种。
[0018]作为本专利技术所述的锂离子电池的一种改进，所述正极集流体为铝箔，所述负极集流体为铜箔。
[0019]相比现有技术，本专利技术的有益效果包括但不限于：本专利技术将极片其涂覆区的微介孔和大孔的比表面积分别调节在合适的范围内，其中，由于微介孔孔径往往低于电解液的临界半径，因此使得电解液在其中有更好的保液效果，从而使得电池在长期运行过程中具有更长的使用寿命；而大孔给锂离子在涂层内部的传输提供了主要路径，使得电池在大倍率充放电工况下的表现更优。因此，本专利技术的锂离子电池具有优异的充放电性能，在大倍率充放电循环工况下具有更优的使用寿命。
具体实施方式
[0020]本专利技术的实施方式将会被详细的描述在下文中。本专利技术的实施方式不应该解释为对本专利技术的限制。
[0021]本专利技术提供一种锂离子电池，包括：
[0022]正极片，包括正极涂覆区和正极空箔区，正极涂覆区具有大孔和微介孔，正极涂覆区其大孔的比表面积为3.0～7.0m2/g，正极涂覆区其微介孔的比表面积为2～5m2/g；
[0023]负极片，包括负极涂覆区和负极空箔区，负极涂覆区具有大孔和微介孔，负极涂覆区其大孔的比表面积为0.8～2.0m2/g，负极涂覆区其微介孔的比表面积为0.6～1.7m2/g。
[0024]锂离子电池在工作过程中涉及电子传导、离子传导、电化学反应、化学反应以及相变等一系列传质和反应过程，其极片的结构与电性能息息相关。孔道结构决定锂离子的移动路径，对于电池的倍率性能有显著影响。因此，对极片孔道结构的优化成为提高电池倍率性能的重要手段。其中，微介孔来源于正负极活性材料以及导电剂、粘结剂等材料本身的微观结构，与其类型的选择以及使用比例相关；而大孔往往来源于活性材料的堆积产生的缝隙。这二者在电池运行过程中能够起到不同的作用。微介孔孔径往往低于电解液的临界半径，使得电解液在其中有更好的保液效果，从而使得电池在长期运行过程中具有更长的使用寿命。大孔给锂离子在涂层内部的传输提供了主要路径，使得电池在大倍率充放电工况下的表现更优。但是孔道结构绝非越发达越好，因为过多的微介孔结构可能成为电池副反应的中心，使得电池在高温下的性能恶化加剧；而过于发达的大孔往往意味着低压实以及低能量密度。因此，本专利技术将极片其的微介孔和大孔的比表面积分别调节在合适的范围内，使得电池具有优异的充放电性能，在大倍率充放电循环工况下具有更优的使用寿命。
[0025]在本专利技术所述的锂离子电池的一些实施方式中，正极涂覆区包括正极集流体以及涂覆于正极集流体表面的正极材料层，正极材料层的压实密度为2.6/cm3～3.3g/cm3。具体的，正极材料层的压实密度可以为2.6cm3、2.65cm3、2.7cm3、2.75cm3、2.8cm3、2.85cm3、2.9cm3、2.95cm3、3.0cm3、3.05cm3、3.1cm3、3.15cm3、3.2cm3、3.25cm3和3.3cm3。压实密度过小，会降低电池的能量密度，压实密度过大大，大孔的比表面积过小，会影响锂离子的传输，影响电池的大倍率充放电性能。
[0026]在本专利技术所述的锂离子电池的一些实施方式中，负极涂覆区包括负极集流体以及涂覆于负极集流体表面的负极材料层，负极材料层的压实密度为1.0g/cm3～1.6g/cm3。具体的，负极材料层的压实密度可以为1.0cm3、1.05cm3、1.1cm3、1.15cm3、1.2cm3、1.25cm3、1.3cm3、1.35cm3、1.4cm3、1.本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池，其特征在于，包括：正极片，包括正极涂覆区和正极空箔区，所述正极涂覆区具有大孔和微介孔，所述正极涂覆区其大孔的比表面积为3.0～7.0m2/g，所述正极涂覆区其微介孔的比表面积为2～5m2/g；负极片，包括负极涂覆区和负极空箔区，所述负极涂覆区具有大孔和微介孔，所述负极涂覆区其大孔的比表面积为0.8～2.0m2/g，所述负极涂覆区其微介孔的比表面积为0.6～1.7m2/g。2.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述正极涂覆区包括正极集流体以及涂覆于所述正极集流体表面的正极材料层，所述正极材料层的压实密度为2.6/cm3～3.3g/cm3。3.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述负极涂覆区包括负极集流体以及涂覆于所述负极集流体表面的负极材料层，所述负极材料层的压实密度为1.0g/cm3～1.6g/cm3。4.根据权利要求2所述的锂离子电池，其特征在于，所述正极材料层包括正极活性物质、正极导电剂和正极粘接剂，所述正极导电剂占所述正极材料层总质量的3.0～8.0％。5.根据权利要求4所述的锂离子电池，其特征在于，所述正极活性物质包括镍钴锰...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚毅，刘双，黄海旭，江柯成，
申请(专利权)人：江苏塔菲尔新能源科技股份有限公司江苏塔菲尔动力系统有限公司，
类型：发明
国别省市：