高比能量软包装叠片式磷酸铁锂电池及其制造方法技术

技术编号:9035163 阅读:258 留言:0更新日期:2013-08-15 02:02
本发明专利技术涉及一种高比能量软包装叠片式磷酸铁锂电池及其制造方法。其特点是包括有电池外壳,电池外壳内设置有正极极片与负极极片,正极极片与负极极片之间设置有隔膜层,隔膜层上分布有微孔。同时,正极极片上连接有正极极耳,负极极片上连接有负极极耳,正极极耳、负极极耳与电池外壳的结合处均设置有独立的绝缘膜,电池外壳内设置有电解液。依托于结构稳定、环境友好、安全性好、比容量高、循环寿命长等特点的磷酸铁锂做正极层,依托于石墨层所构成的负极层,通过使用具有良好柔性的铝塑膜外壳制成软包装磷酸铁锂电池,减少了环境污染并且大大减少了电池的体积和质量,提高了电池的质量比能量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电池及其制造方法,尤其涉及一种。
技术介绍
目前,市场上日益多样化的电子产品正向着小型化、便携化、功能多样化发展,同时随着石油、煤炭等资源的日益耗竭,电动汽车行业也在不断的占领着市场,因此对为这些产品提供能量的锂离子电池的性能要求也越来越高。不但要求工作电压高、安全性好、容量高,同时还要求其重量轻、体积小,即电池的比能量要高。传统的以钴酸锂材料为正极的锂离子 电池,已经不能满足上述发展的全面要求,尤其是安全性,因此需要选择一种更加优良、安全的正极材料。同时与传统的钢壳电池相比,软包装电池由于其外壳是较软的铝塑膜,使得其更容易小型化,从而得到较高比能量的锂电池。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题,提供一种。本专利技术的目的通过以下技术方案来实现:高比能量软包装叠片式磷酸铁锂电池,包括有电池外壳,其中:所述的电池外壳内设置有正极极片与负极极片,所述的正极极片与负极极片之间设置有隔膜层,所述的隔膜层上分布有微孔,所述的正极极片上连接有正极极耳,所述的负极极片上连接有负极极耳,所述的正极极耳、负极极耳与电池外壳的结合处均设置有独立的绝缘膜,所述电池外壳内设置有电解液。上述的高比能量软包装叠片式磷酸铁锂电池,其中:所述的隔膜层为复合式隔膜层,包括有主聚丙烯层,所述的主聚丙烯层上分布有聚乙烯层,所述的聚乙烯层上分布有副聚丙烯层。进一步地,上述的高比能量软包装叠片式磷酸铁锂电池,其中:所述的电池外壳为铝塑膜覆盖层。更进一步地,上述的高比能量软包装叠片式磷酸铁锂电池,其中:所述的电解液为有机液体电解液,包括有LiPF6电解质、EC、PC、DMC、EMC、EP中的一种或几种。更进一步地,上述的高比能量软包装叠片式磷酸铁锂电池,其中:所述的正极极片为磷酸铁锂层,所述的负极极片为石墨层。再进一步地,上述的高比能量软包装叠片式磷酸铁锂电池,其中:所述的磷酸铁锂层的粒度D5tl为2-6 ilm,比表面为ll-15m2/g,所述的石墨层粒度D50为16.5-19 u m,比表面为 0.8-1.5m2/g。高比能量软包装叠片式磷酸铁锂电池的制造方法,其包括以下步骤:步骤①,将质量配比为87% -96%的磷酸铁锂材料、I % -7%的导电剂和1% -7%的粘结剂,均匀分散于溶剂中制成正极膏料,以8-18iim厚的铝箔为集流体,将膏料均匀的涂于铝箔正反面上并干燥,经滚压机碾压,制成正极极片;步骤②,将质量配比为87%-96%的石墨材料、0.5%-5%的导电剂、0.5%-5%的粘结剂和0.5%-5%的增稠剂均匀分散于溶剂中制成负极膏料,以8-12 y m厚的铜箔为集流体,将膏料均匀的涂于铜箔正反面上并干燥,经滚压机碾压,制成负极极片;步骤③,按照隔膜层、负极极片、隔膜层、正极极片的顺序层叠起来构成电芯,以隔膜层包住电芯并贴上终止胶带;步骤④,焊上极耳,用铝塑膜电池外壳封装,注电解液,封口。上述的高比能量软包装叠片式磷酸铁锂电池的制造方法,其中:所述的正极极片与负极极片按需要的设计尺寸,切片冲片。进一步地,上述的高比能量软包装叠片式磷酸铁锂电池的制造方法,其中:所述的导电剂为导电炭黑或是导电炭黑与导电石墨的混合物。更进一步地,上述的高比能量软包装叠片式磷酸铁锂电池的制造方法,其中:所述的粘结剂为聚偏氟乙烯或是丁苯橡胶,所述溶剂的为N-甲基吡咯烷酮或是纯水,所述的增稠剂为羧甲基纤维素钠。本专利技术技术方案的优点主要体现在:依托于结构稳定、环境友好、安全性好、比容量高、循环寿命长等特点的磷酸铁锂做正极层,依托于石墨层所构成的负极层,通过使用具有良好柔性的铝塑膜电池外壳制成软包装磷酸铁锂电池,减少了环境污染并且大大减少了电池的体积和质量,提高了电池的质量比能量和体积比能量从而改善了电池的性能、降低了电池成本。附图说明本专利技术的目的、优点和特点,将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本专利技术技术方案的典型范例,凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案,均落在本专利技术要求保护的范围之内。这些附图当中,·图1是高比能量软包装叠片式磷酸铁锂电池的整体示意图;图2正极极片与负极极片的分布示意图。I正极极耳2负极极耳3绝缘膜4电池外壳5正极极片6负极极片7隔膜层具体实施例方式如图1、图2所示的高比能量软包装叠片式磷酸铁锂电池,包括有电池外壳4,其特征在于:本专利技术所采用的电池外壳4内设置有正极极片5与负极极片6。具体来说,在正极极片5与负极极片6之间设置有隔膜层7。同时,隔膜层7上分布有微孔。并且,为了与后续用电器件的连接,在正极极片5上连接有正极极耳I。与之对应的是,负极极片6上连接有负极极耳2。再者,正极极耳1、负极极耳2与电池外壳4的结合处均设置有独立的绝缘膜3,且电池外壳4内设置有电解液。就本专利技术一较佳的实施方式来看,为了便于提高绝缘程度,本专利技术采用的隔膜层7为复合式隔膜层7,包括有主聚丙烯层,主聚丙烯层上分布有聚乙烯层,聚乙烯层上分布有副聚丙烯层。同时,为提高牢固程度,在电池外壳4为铝塑膜覆盖层。进一步来看,为了提高电解液的工作效率,采用的电解液为有机液体电解液,包括有LiPF6电解质、EC、PC、DMC、EMC、EP中的一种或几种。同时,正极极片为磷酸铁锂层,负极极片为石墨层。并且,为了便于制造,磷酸铁锂层的粒度D5tl为2-6i!m,比表面为ll_15m2/g。与之对应的是,石墨层粒度D50为16.5-19 u m,比表面为0.8-1.5m2/g。结合本专利技术的实际制造情况来看,首先,将质量配比为87% -96%的磷酸铁锂材料、I % -7%的导电剂和1% -7%的粘结剂,均匀分散于溶剂中制成正极膏料,以8-18 ii m厚的铝箔为集流体,将膏料均匀的涂于铝箔正反面上并干燥,经滚压机碾压,制成正极极片。接着,将质量配比为87% -96%的石墨材料、0.5% -5%的导电剂、0.5% _5%的粘结剂和0.5% -5%的增稠剂均匀分散于溶剂中制成负极膏料,以8-12 iim厚的铜箔为集流体,将膏料均匀的涂于铜箔正反面上并干燥,经滚压机碾压,制成负极极片。同时,正极片涂层的单面面密度为120-180g/m2,负极片涂层的单面面密度为50-90g/m2。随后,按照隔膜层、负极极片、隔膜层、正极极片的顺序层叠起来构成电芯,以隔膜层包住电芯并贴上终止胶带。 最后,焊上极耳,用铝塑膜电池外壳封装,注电解液,封口。具体来说,考虑到规格的统一,正极极片与负极极片按需要的设计尺寸,切片冲片。同时,为了提高导电剂的导电效果,采用的导电剂为导电炭黑或是导电炭黑与导电石墨的混合物。并且,为了能够提升粘结作用,粘结剂为聚偏氟乙烯或是丁苯橡胶。同样的,为了满足溶剂的使用要求,溶剂的为N-甲基吡咯烷酮或是纯水。再者,考虑到能够让增稠剂的增稠恰当,增稠剂为羧甲基纤维素钠。本专利技术的使用效果如下:电池在IC放电倍率下的放电容量可达10Ah。电池在0.2C放电倍率下的质量比能量达132Wh/kg。电池在IC充放电倍率下循环190次后,其容量保持率闻达95.5%。通过上述的文字表述可以看出,采用本专利技术后,依托于结构稳定、环境友好、安全性好、比容量高、循环寿命长等特点的磷酸铁锂做正极层,依托于石墨层所构成的负极层,本文档来自技高网...

【技术保护点】
高比能量软包装叠片式磷酸铁锂电池,包括有电池外壳,其特征在于:所述的电池外壳内设置有正极极片与负极极片,所述的正极极片与负极极片之间设置有隔膜层,所述的隔膜层上分布有微孔,所述的正极极片上连接有正极极耳,所述的负极极片上连接有负极极耳,所述的正极极耳、负极极耳与电池外壳的结合处均设置有独立的绝缘膜,所述电池外壳内设置有电解液。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:孙志能刘志岗张克卿廖祥飞高立军
申请(专利权)人:苏州能斯特新能源有限公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 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。

1