電池的制作方法及電池的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電池的制作方法及電池，電池包括正極極片、負(fù)極極片和電解液，該方法包括步驟：將正極材料制成正極漿料，正極漿料中各材料的質(zhì)量比為：鎳錳酸鋰∶碳納米管CNT∶粘結(jié)劑＝96.5:1.5:2.0；將負(fù)極材料制成負(fù)極漿料，負(fù)極漿料中各材料的質(zhì)量配比為：鈦酸鋰:CNT∶粘結(jié)劑＝95:2:3；將正極漿料涂敷在正極極片表面，形成正極漿料涂層，以及將負(fù)極漿料涂敷在負(fù)極極片表面，形成負(fù)極漿料涂層；將負(fù)極極片和正極極片制成電池極芯，在含有電池極芯的電池中注入電解液；將注入電解液的電池水平放置，并通過夾具對(duì)水平放置后的電池進(jìn)行化成，以得到電池。本發(fā)明提高了鈦酸鋰材料電池的輸出電壓。
【專利說明】
電池的制作方法及電池
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電池的制作方法及電池。【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)在新能源汽車對(duì)鋰離子電池提出更高的要求，最根本的就要解決其安全問題和提高能量密度。傳統(tǒng)的鋰離子電池是以石墨作為負(fù)極材料的主要活性物質(zhì)。在首次充電時(shí)， 石墨與電解液、鋰離子問形成SEI( Sol id Electrolyte Interface，固體電解質(zhì)界面膜)膜以維持自身的穩(wěn)定，但持續(xù)不斷的化學(xué)反應(yīng)及晶型的變化，影響著電池的循環(huán)性能，并最終造成電池性能下降且容量衰減。在使用鈦酸鋰形成負(fù)極極片過程中，鈦酸鋰的晶型不發(fā)生變化，體積變化小于1%，因此被稱為“零應(yīng)變材料”，循環(huán)壽命因此大大提高，是替代當(dāng)前使用的石墨材料的首選材料。鈦酸鋰材料的電勢(shì)比純金屬鋰的高，不易產(chǎn)生理晶枝，安全性能更好，而且快速充電和低溫充電能力更強(qiáng)。但是因其電勢(shì)較高，磷酸鐵鋰、三元、錳酸鋰等正極體系電池標(biāo)稱電壓偏低，只有2.0V?2.5V，相應(yīng)電池能量密度偏低，導(dǎo)致電池輸出電壓較低。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的主要目的在于提供一種電池的制作方法及電池，旨在解決現(xiàn)有的鈦酸鋰材料電池輸出電壓低的技術(shù)問題。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的一種電池的制作方法，所述電池包括正極極片、負(fù)極極片和電解液，所述電池的制作方法包括步驟:
[0005]將正極材料制成正極漿料，其中，所述正極漿料中各正極材料的質(zhì)量比為:鎳錳酸鋰LiN1.5Mm.5〇4:碳納米管CNT:粘結(jié)劑= 96.5:1.5:2.0,所述正極漿料中活性物質(zhì)所占的質(zhì)量比為70%?75%;
[0006]將負(fù)極材料制成負(fù)極漿料，其中，所述負(fù)極漿料中各負(fù)極材料的質(zhì)量配比為:鈦酸鋰1^41'15012:碳納米管0抑':粘結(jié)劑=95:2:3，所述負(fù)極漿料中活性物質(zhì)所占的質(zhì)量比為 40%?45% ;
[0007]將所述正極漿料涂敷在所述正極極片表面，在所述正極極片中形成正極漿料涂層，以及將所述負(fù)極漿料涂敷在所述負(fù)極極片表面，在所述負(fù)極極片中形成負(fù)極漿料涂層；
[0008]將所述負(fù)極極片和所述正極極片制成電池極芯，在含有所述電池極芯的電池中注入電解液；
[0009]將注入電解液的電池水平放置，并通過夾具對(duì)水平放置后的電池進(jìn)行化成，以得到電池。[0〇1〇]優(yōu)選地，所述電解液中添加有常規(guī)碳酸酯溶劑體系5V高壓電解液；
[0011]所述正極材料和所述負(fù)極材料包括溶劑N-甲基吡咯烷酮NMP，所述正極材料和所述負(fù)極材料的粘結(jié)劑為聚偏氟乙烯PVDF。
[0012]優(yōu)選地，所述將正極材料制成正極漿料的步驟包括:
[0013] 將所述PVDF和所述NMP按照質(zhì)量比5:95加入到攪拌機(jī)中攪拌2?5小時(shí)；
[0014]將所述CNT加入到所述攪拌機(jī)中攪拌1?2小時(shí)，其中，所述CNT在所述正極漿料所占的質(zhì)量比為1.5%;
[0015] 將所述LiNiQ.5Mm.5〇4加入到所述攪拌機(jī)中攪拌3?4小時(shí)，其中，所述LiNiQ.5Mm.5〇4 在所述正極漿料所占的質(zhì)量比為96.5% ;
[0016]通過150目的篩網(wǎng)出料，以得到正極漿料。
[0017]優(yōu)選地，所述將負(fù)極材料制成負(fù)極漿料的步驟包括:
[0018] 將所述PVDF和所述NMP按照質(zhì)量比4:150加入到攪拌機(jī)中攪拌2?5小時(shí)；
[0019]將所述CNT加入到所述攪拌機(jī)中攪拌1?2小時(shí)，其中，所述CNT在所述負(fù)極漿料所占的質(zhì)量比為2.0%;
[0020] 將所述Li4Ti5〇12加入到所述攪拌機(jī)攪拌4?5小時(shí)，其中，所述Li4Ti5〇12在所述負(fù)極漿料所占的質(zhì)量比為95.0%;[0021 ]通過150目的篩網(wǎng)出料，以得到負(fù)極漿料。[〇〇22] 優(yōu)選地，所述正極漿料涂層單面面密度為150?200g/m2，壓實(shí)密度3.45?3.7g/ cm3;所述負(fù)極漿料涂層單面面密度為198?220g/m2，壓實(shí)密度1.50?1.70g/cm3。[〇〇23] 此外，為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提出一種電池，所述電池包括正極極片、負(fù)極極片和電解液，所述正極極片表面涂敷有正極漿料，所述負(fù)極極片表面涂敷有負(fù)極漿料；[〇〇24] 所述正極漿料中各正極材料的質(zhì)量配比為:鎳錳酸鋰LiNiQ.5Mm.5〇4:碳納米管 CNT:粘結(jié)劑=96.5:1.5: 2.0，所述正極漿料中活性物質(zhì)所占的質(zhì)量比為70 %?75 %，所述負(fù)極漿料中各負(fù)極材料的質(zhì)量配比為:鈦酸鋰Li4Ti5〇12:碳納米管CNT:粘結(jié)劑=95:2:3，所述負(fù)極漿料中活性物質(zhì)所占的質(zhì)量比為40%?45%。
[0025]優(yōu)選地，所述電解液中添加有常規(guī)碳酸酯溶劑體系5V高壓電解液；[〇〇26]所述正極材料和所述負(fù)極材料包括溶劑N-甲基吡咯烷酮匪P，所述正極材料和所述負(fù)極材料的粘結(jié)劑為聚偏氟乙烯PVDF。[〇〇27] 優(yōu)選地，所述正極漿料中所述PVDF和所述NMP的質(zhì)量比為:PVDF:匪P = 5:95;所述 CNT在所述正極漿料所占的質(zhì)量比為1.5% ;所述LiN1.5Mm.5〇4在所述正極漿料所占的質(zhì)量比為96.5%。[〇〇28] 優(yōu)選地，所述負(fù)極漿料中所述PVDF和所述NMP的質(zhì)量比為:PVDF: NMP = 4:150;所述 CNT在所述正極漿料所占的質(zhì)量比為2.0% ;所述LiN1.5Mm.5〇4在所述正極漿料所占的質(zhì)量比為95.0%。[〇〇29] 優(yōu)選地，所述正極漿料涂層單面面密度為150?200g/m2，壓實(shí)密度3.45?3.7g/ cm3;所述負(fù)極漿料涂層單面面密度為198?220g/m2，壓實(shí)密度1.50?1.70g/cm3。
[0030] 本發(fā)明通過將鎳錳酸鋰1^附0.說111.5〇4、碳納米管〇犯'和粘結(jié)劑按照質(zhì)量比為96.5: 1.5: 2.0制成正極漿料，將鈦酸鋰Li4Ti5〇12、碳納米管CNT和粘結(jié)劑按照質(zhì)量比為95:2: 3制成負(fù)極漿料，所述正極漿料中活性物質(zhì)所占的質(zhì)量比為70%?75%，所述負(fù)極漿料中活性物質(zhì)所占的質(zhì)量比為40%?45%，將所述正極漿料涂敷在所述正極極片表面，將所述負(fù)極漿料涂敷在所述負(fù)極極片表面，制成電池極芯，并通過夾具對(duì)注入電解液，且平放放置后的電池進(jìn)行化成，以得到電池。使用LiNiQ.5Mm.5〇4作為正極和Li4Ti5〇12作為負(fù)極，得到電池，調(diào)整正極漿料中各正極材料的質(zhì)量比，以及調(diào)整負(fù)極漿料中各負(fù)極材料的質(zhì)量比，提高了鈦酸鋰材料電池的輸出電壓?！靖綀D說明】
[0031]圖1為本發(fā)明電池的制作方法較佳實(shí)施例的流程示意圖；
[0032]圖2為本發(fā)明實(shí)施例中電池在45°C的循環(huán)性能示意圖；[〇〇33]圖3為本發(fā)明實(shí)施例中電池首次充放電的示意圖。
[0034]本發(fā)明目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例，參照附圖做進(jìn)一步說明。 【具體實(shí)施方式】
[0035]應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。 [〇〇36]本發(fā)明提供一種電池的制作方法。
[0037]參照?qǐng)D1，圖1為本發(fā)明電池的制作方法第一實(shí)施例的流程示意圖。
[0038]在本實(shí)施例中，所述電池的制作方法包括:[〇〇39]步驟S10,將正極材料制成正極漿料，其中，所述正極漿料中各正極材料的質(zhì)量比為:鎳錳酸鋰LiN1.5Mm.5〇4:碳納米管CNT:粘結(jié)劑= 96.5:1.5:2.0,所述正極漿料中活性物質(zhì)所占的質(zhì)量比為70%?75% ;
[0040]所述電池中包括正極極片、負(fù)極極片和電解液。首先，獲取正極材料鎳錳酸鋰 LiNi〇.5Mm.5〇4、CNT(Carbon Nanotube，碳納米管)，以及粘結(jié)劑，將所述LiN1.5Mm.5O4、所述 CNT，以及所述粘結(jié)劑制成正極衆(zhòng)料。在制成所述正極衆(zhòng)料過程中，所述LiN1.5Mm.5O4、所述 CNT，和所述粘結(jié)劑的質(zhì)量比為:LiN1.5Mm.5〇4: CNT:粘結(jié)劑= 96.5:1.5:2.0。在制成所述正極漿料過程中，需要添加活性物質(zhì)，所添加的活性物質(zhì)在所述正極漿料中所占的質(zhì)量比為 70%?75%。
[0041]需要說明的是，所述活性物質(zhì)為電池放電時(shí)通過化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能，而在充電時(shí)又恢復(fù)為原組分的極板物質(zhì)。所述CNT與金剛石、石墨、富勒烯一樣，是碳的一種同素異形體，它是一種管狀的碳分子，管上每個(gè)碳原子采取sp2雜化，相互之間以碳-碳〇鍵結(jié)合起來， 形成由六邊形組成的蜂窩狀結(jié)構(gòu)作為碳納米管的骨架，每個(gè)碳原子上未參與雜化的一對(duì)P 電子相互之間形成跨越整個(gè)碳納米管的共輒電子云。[〇〇42]進(jìn)一步地，所述正極材料的粘結(jié)劑為聚偏氟乙烯PVDF，所述PVDF外觀為半透明或白色粉體或顆粒，分子鏈間排列緊密，又有較強(qiáng)的氫鍵，氧指數(shù)為46%，不燃，結(jié)晶度為65% ?78%，密度為1.77?1.80g/cm3,熔點(diǎn)為172°C，熱變形溫度為112?145°C，長(zhǎng)期使用溫度為-40?150。。。
[0043]進(jìn)一步地，所述正極材料中還包括溶劑匪？(1^1161:1171-2-口5^1'〇11(1〇116，1^-甲基[1比咯烷酮)，所述NMP是一種無色透明液體，沸點(diǎn)為203°C，閃點(diǎn)為95°C，能與水混溶，溶于乙醚， 丙酮及各種有機(jī)溶劑，稍有氨味，化學(xué)性能穩(wěn)定，對(duì)碳鋼、鋁不腐蝕，對(duì)銅稍有腐蝕性。所述 NMP具有粘度低，化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性好，極性高，揮發(fā)性低，能與水及許多有機(jī)溶劑無限混洛等優(yōu)點(diǎn)。
[0044]進(jìn)一步地，所述步驟S10包括:
[0045] 步驟a，將所述PVDF和所述NMP按照質(zhì)量比5:95加入到攪拌機(jī)中攪拌2?5小時(shí)；
[0046]步驟b，將所述CNT加入到所述攪拌機(jī)中攪拌1?2小時(shí)，其中，所述CNT在所述正極漿料所占的質(zhì)量比為1.5%;[0〇47] 步驟c，將所述LiNi〇.5Mn1.5〇4加入到所述攪拌機(jī)中攪拌3?4小時(shí)，其中，所述 1^附〇.說111.5〇4在所述正極漿料所占的質(zhì)量比為96.5%;[〇〇48]步驟d，通過150目的篩網(wǎng)出料，以得到正極漿料。[〇〇49]在將正極材料制成正極漿料過程中，當(dāng)獲取到粘結(jié)劑PVDF和溶劑NMP時(shí)，將所述 PVDF和所述NMP按照質(zhì)量比5:95加入到攪拌機(jī)中攪拌2?5小時(shí)。具體地，在本實(shí)施例中，將所述PVDF和所述匪P按照質(zhì)量比5:95加入到攪拌機(jī)中攪拌3小時(shí)。當(dāng)將所述PVDF和所述NMP 按照質(zhì)量比5:95加入到攪拌機(jī)中攪拌2?5小時(shí)后，將所述CNT加入到攪拌機(jī)中攪拌1?2小時(shí)。具體地，在本實(shí)施例中，加入所述CNT后，所述攪拌機(jī)攪拌的時(shí)間為1小時(shí)，且加入攪拌機(jī)中的CNT在所述正極漿料所占的質(zhì)量比為1.5 %，即所述CNT在整個(gè)正極漿料中占所有固態(tài)物質(zhì)的質(zhì)量比為1.5%。在將所述〇價(jià)加入所述攪拌機(jī)中攪拌之后，將所述1^附0.5]?111.5〇4加入所述攪拌機(jī)中攪拌3?4小時(shí)。具體地，在本實(shí)施例中，加入所述LiN1.5Mm.5〇4后，所述攪拌機(jī)攪拌的時(shí)間為3小時(shí)，且加入所述攪拌機(jī)中的LiNi〇.5Mm.5〇4在所述正極漿料所占的質(zhì)量比為96.5%。當(dāng)將所述LiNi〇.5Mm.5〇4加入所述攪拌機(jī)中攪拌之后，通過150目的篩網(wǎng)出料，以得到所述正極漿料。
[0050]步驟S20,將負(fù)極材料制成負(fù)極漿料，其中，所述負(fù)極漿料中各負(fù)極材料的質(zhì)量配比為:鈦酸鋰Li4Ti5〇i2:碳納米管CNT:粘結(jié)劑=95: 2:3，所述負(fù)極楽;料中活性物質(zhì)所占的質(zhì)量比為40%?45%;[〇〇51 ]當(dāng)獲取到鈦酸鋰Li4Ti5〇12、碳納米管CNT和粘結(jié)劑等負(fù)極材料時(shí)，將所述Li4Ti5〇12和所述CNT，以及所述粘結(jié)劑制成負(fù)極漿料。在制成所述負(fù)極漿料過程中，所述Li4Ti5〇12、所述CNT和所述粘結(jié)劑的質(zhì)量比為:LiN1.5Mm.5〇4: CNT:粘結(jié)劑=95: 2:3。在制成所述負(fù)極漿料過程中，需要添加活性物質(zhì)，所添加的活性物質(zhì)在所述負(fù)極漿料中所占的質(zhì)量比為40%?45% 〇[〇〇52] 進(jìn)一步地，所述步驟S20包括:[〇〇53] 步驟e，將所述PVDF和所述NMP按照質(zhì)量比4:150加入到攪拌機(jī)中攪拌2?5小時(shí)；
[0054]步驟f，將所述CNT加入到所述攪拌機(jī)中攪拌1?2小時(shí)，其中，所述CNT在所述負(fù)極漿料所占的質(zhì)量比為2.0% ;[〇〇55] 步驟g，將所述Li4Ti5〇12jjp入到所述攪拌機(jī)攪拌4?5小時(shí)，其中，所述Li4Ti5〇12在所述負(fù)極漿料所占的質(zhì)量比為95.0% ;
[0056]步驟h，通過150目的篩網(wǎng)出料，以得到負(fù)極漿料。[〇〇57]在將負(fù)極材料制成負(fù)極漿料過程中，當(dāng)獲取到所述PVDF和所述NMP時(shí)，將所述PVDF 和所述NMP按照質(zhì)量比4:150加入到所述攪拌機(jī)中攪拌2?5小時(shí)。具體地，在本實(shí)施例中，將所述PVDF和所述NMP按照質(zhì)量比4:150加入到所述攪拌機(jī)中攪拌3小時(shí)。當(dāng)將所述PVDF和所述匪P按照質(zhì)量比4:150加入到所述攪拌機(jī)中攪拌2?5小時(shí)后，將所述CNT加入到所述攪拌機(jī)中攪拌1?2小時(shí)。具體地，在本實(shí)施例中，加入所述CNT后，所述攪拌機(jī)攪拌的時(shí)間為1小時(shí)，且加入所述攪拌機(jī)中的CNT在所述負(fù)極漿料所占的質(zhì)量比為2.0%，即所述CNT在整個(gè)負(fù)極漿料中占所有固態(tài)物質(zhì)的質(zhì)量比為2.0 %。在將所述CNT加入所述攪拌機(jī)中攪拌之后，將所述Li4Ti5〇12加入所述攪拌機(jī)中攪拌4?5小時(shí)。具體地，在本實(shí)施例中，加入所述Li4Ti5〇12 后，所述攪拌機(jī)攪拌的時(shí)間為4小時(shí)，且加入所述攪拌機(jī)中的Li4Ti5〇12在所述負(fù)極漿料中所占的質(zhì)量比為95.0%。當(dāng)將所述Li4Ti50i2加入所述攪拌機(jī)中攪拌之后，通過150目的篩網(wǎng)出料，以得到所述負(fù)極漿料。[〇〇58]步驟S30,將所述正極漿料涂敷在所述正極極片表面，在所述正極極片中形成正極漿料涂層，以及將所述負(fù)極漿料涂敷在所述負(fù)極極片表面，在所述負(fù)極極片中形成負(fù)極漿料涂層；[〇〇59]當(dāng)?shù)玫剿稣龢O漿料和所述負(fù)極漿料之后，將所述正極漿料涂覆在所述正極極片的表面，以在所述正極極片中形成正極漿料涂層;將所述負(fù)極漿料涂覆在所述負(fù)極極片的表面，以在所述負(fù)極極片中形成負(fù)極漿料涂層。進(jìn)一步地，所述正極極片和所述負(fù)極極片中還包括鋁箱集流體，所述鋁箱集流體主要用于將電池活性物質(zhì)產(chǎn)生的電流匯集起來以便形成較大的電流對(duì)外輸出。
[0060]進(jìn)一步地，所述正極漿料涂層與所述負(fù)極漿料涂層的容量比為1:1.1。
[0061]步驟S40,將所述負(fù)極極片和所述正極極片制成電池極芯，在含有所述電池極芯的電池中注入電解液；[〇〇62]在將所述正極漿料涂覆在所述正極極片中，以及將所述負(fù)極漿料涂覆在所述負(fù)極極片之后，將所述負(fù)極極片和所述正極極片制成電池極芯，并在含有所述電池極芯的電池中注入電解液。進(jìn)一步地，所述電解液中添加有常規(guī)碳酸酯溶劑體系5V高壓電解液。
[0063] 步驟S50,將注入電解液的電池水平放置，并通過夾具對(duì)水平放置后的電池進(jìn)行化成，以得到電池。[〇〇64] 將注入電解液之后，將所述電池水平放置。進(jìn)一步地，將所述電池在40 °C?45 °C環(huán)境下水平放置12?36小時(shí)，使所述電池中的電解液充分浸透整個(gè)電池。在將所述電池水平放置12?36小時(shí)后，進(jìn)入化成工序。具體地，在本實(shí)施例中，將所述電池在45 °C環(huán)境下水平放置12?36小時(shí)，讓所述電解液充分進(jìn)入所述正極極片和所述負(fù)極極片，延長(zhǎng)所述電池的壽命。[〇〇65]具體地，參照?qǐng)D2，圖2為本發(fā)明實(shí)施例中電池在45°C的循環(huán)性能示意圖。由所述圖 3可知，在本實(shí)施例中，當(dāng)所述電池的循環(huán)次數(shù)達(dá)到300次時(shí)，所述電池的容量保持率還在 90%以上。由此可知，在所述電池充放電過程中，所述電池的循環(huán)性能處于一個(gè)較平穩(wěn)的狀〇
[0066]當(dāng)所述電池進(jìn)入化成工序時(shí)，通過夾具對(duì)水平放置后的電池進(jìn)行化成，以得到電池。進(jìn)一步地，采用高溫夾具對(duì)所述電池進(jìn)行化成，以避免所述電池在充電過程中產(chǎn)生的氣體由于擠壓力的作用，將所述正極極片和所述負(fù)極極片間的氣體擠壓出去，使所述正極極片和所述負(fù)極極片緊密接觸，從而避免了所述電池化成不充分，即避免所述電池首次充電不充分，造成電池鼓脹的情況出現(xiàn)。在本實(shí)施例中，所述高溫夾具化成柜的溫度為75°C，讓所述電池首次充電更充分。
[0067]具體地，參照?qǐng)D3,圖3為本發(fā)明實(shí)施例中電池首次充放電的示意圖。在所述圖3中， 逐漸增大的曲線為所述電池充電時(shí)的過程，逐漸減小的曲線為所述電池放電時(shí)的過程。由所述圖3可知，所述電池在充電時(shí)可達(dá)到4.8V左右，而現(xiàn)有的電池在充電時(shí)一般只能達(dá)到 4.2V，或者4.3V左右。由此可知，所述電池的輸出電壓要比一般的電池都要高。[〇〇68] 進(jìn)一步地，在對(duì)所述電池化成之后，將所述電池在25°C下老化12?24小時(shí)。[〇〇69] 本實(shí)施例通過將鎳錳酸鋰LiNiQ.5Mm.5〇4、碳納米管CNT和粘結(jié)劑按照質(zhì)量比為96.5:1.5: 2.0制成正極漿料，將鈦酸鋰Li4Ti5〇12、碳納米管CNT和粘結(jié)劑按照質(zhì)量比為95: 2:3制成負(fù)極漿料，所述正極漿料中活性物質(zhì)所占的質(zhì)量比為70%?75%，所述負(fù)極漿料中活性物質(zhì)所占的質(zhì)量比為40%?45%，將所述正極漿料涂敷在所述正極極片表面，將所述負(fù)極漿料涂敷在所述負(fù)極極片表面，制成電池極芯，并通過夾具對(duì)注入電解液，且平放放置后的電池進(jìn)行化成，以得到電池。使用LiNi〇.5Mm.5〇4作為正極和Li4Ti5〇i2作為負(fù)極，得到電池，調(diào)整正極漿料中各正極材料的質(zhì)量比，以及調(diào)整負(fù)極漿料中各負(fù)極材料的質(zhì)量比，提高了鈦酸鋰材料電池的輸出電壓。
[0070] 進(jìn)一步地，所述正極漿料涂層單面面密度為150?200g/m2，壓實(shí)密度3.45?3.7g/ cm3;所述負(fù)極漿料涂層單面面密度為198?220g/m2，壓實(shí)密度1.50?1.70g/cm3。[〇〇71]所述正極極片中所述正極漿料涂層的單面面密度為150?200g/m2,壓實(shí)密度3.45 ?3.7g/cm3;所述負(fù)極漿料中所述負(fù)極漿料涂層單面面密度為198?220g/m2，壓實(shí)密度1.50 ?1.70g/cm3。[〇〇72]需要說明的是，在將所述正極漿料涂覆在所述正極極片過程中，或者將所述負(fù)極漿料涂覆在所述負(fù)極極片過程中，需要在所述鋁箱集流體的兩面都涂覆上所述正極漿料或所述負(fù)極漿料，所述單面面密度是指將所述正極漿料或所述負(fù)極漿料涂覆在所述鋁箱集流體其中一面時(shí)，所述鋁箱集流體上單位面積的所述正極漿料或所述負(fù)極漿料的重量。所述壓實(shí)密度為所述正極極片或所述負(fù)極極片經(jīng)過輥壓后，單位體積中所述正極漿料或所述負(fù)極漿料的重量。[〇〇73]本發(fā)明進(jìn)一步提供了一種電池。[〇〇74]在本實(shí)施例中，所述電池包括正極極片、負(fù)極極片和電解液，所述正極極片表面涂敷有正極漿料，所述負(fù)極極片表面涂敷有負(fù)極漿料；[〇〇75] 正極材料包括鎳錳酸鋰LiNiQ.5Mm.5〇4、碳納米管CNT和粘結(jié)劑等；負(fù)極材料包括鈦酸鋰Li4Ti5〇12、碳納米管CNT和粘結(jié)劑等[〇〇76] 所述正極漿料中各正極材料的質(zhì)量配比為:鎳錳酸鋰LiNiQ.5Mm.5〇4:碳納米管 CNT:粘結(jié)劑=96.5:1.5: 2.0，所述正極漿料中活性物質(zhì)所占的質(zhì)量比為70 %?75 %，所述負(fù)極漿料中各負(fù)極材料的質(zhì)量配比為:鈦酸鋰Li4Ti5〇12:碳納米管CNT:粘結(jié)劑=95:2:3，所述負(fù)極漿料中活性物質(zhì)所占的質(zhì)量比為40%?45%。
[0077]需要說明的是，所述活性物質(zhì)為電池放電時(shí)通過化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能，而在充電時(shí)又恢復(fù)為原組分的極板物質(zhì)。所述CNT與金剛石、石墨、富勒烯一樣，是碳的一種同素異形體，它是一種管狀的碳分子，管上每個(gè)碳原子采取sp2雜化，相互之間以碳-碳〇鍵結(jié)合起來， 形成由六邊形組成的蜂窩狀結(jié)構(gòu)作為碳納米管的骨架，每個(gè)碳原子上未參與雜化的一對(duì)P 電子相互之間形成跨越整個(gè)碳納米管的共輒電子云。
[0078]進(jìn)一步地，所述電解液中添加有常規(guī)碳酸酯溶劑體系5V高壓電解液。
[0079]所述正極材料和所述負(fù)極材料包括溶劑NMP(N-methyl-2-pyrrolidone，N_甲基P比咯烷酮)，所述NMP是一種無色透明液體，沸點(diǎn)為203°C，閃點(diǎn)為95°C，能與水混溶，溶于乙醚， 丙酮及各種有機(jī)溶劑，稍有氨味，化學(xué)性能穩(wěn)定，對(duì)碳鋼、鋁不腐蝕，對(duì)銅稍有腐蝕性。所述 NMP具有粘度低，化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性好，極性高，揮發(fā)性低，能與水及許多有機(jī)溶劑無限混洛等優(yōu)點(diǎn)。
[0080]所述正極材料和所述負(fù)極材料的粘結(jié)劑為聚偏氟乙烯PVDF。所述PVDF外觀為半透明或白色粉體或顆粒，分子鏈間排列緊密，又有較強(qiáng)的氫鍵，氧指數(shù)為46%，不燃，結(jié)晶度為 65%?78%，密度為1.77?1.80g/cm3,熔點(diǎn)為172°C，熱變形溫度為112?145°C，長(zhǎng)期使用溫度為-40?150 °C。[〇〇81 ] 進(jìn)一步地，所述正極漿料中所述PVDF和所述NMP的質(zhì)量比為:PVDF:匪P = 5:95;所述CNT在所述正極楽:料所占的質(zhì)量比為1.5% ;所述LiN1.5Mm.5〇4在所述正極衆(zhòng)料所占的質(zhì)量比為96.5%。[〇〇82] 進(jìn)一步地，所述負(fù)極漿料中所述PVDF和所述NMP的質(zhì)量比為:PVDF: NMP = 4:150;所述CNT在所述正極楽:料所占的質(zhì)量比為2.0% ;所述LiN1.5Mm.5〇4在所述正極衆(zhòng)料所占的質(zhì)量比為95.0%。[〇〇83]所述正極漿料涂敷在所述正極極片表面，在所述正極極片中形成正極漿料涂層； 所述負(fù)極漿料涂敷在所述負(fù)極極片表面，在所述負(fù)極極片中形成負(fù)極漿料涂層。所述正極漿料涂層與所述負(fù)極漿料涂層的容量比為1:1.1。[〇〇84]進(jìn)一步地，所述正極極片中所述正極漿料涂層的單面面密度為150?200g/m2,壓實(shí)密度3.45?3.7g/cm3;所述負(fù)極漿料中所述負(fù)極漿料涂層單面面密度為198?220g/m2，壓實(shí)密度 1 ? 50?1 ? 70g/cm3〇[〇〇85]需要說明的是，在本文中，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者裝置不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者裝置所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括該要素的過程、方法、物品或者裝置中還存在另外的相同要素。
[0086]上述本發(fā)明實(shí)施例序號(hào)僅僅為了描述，不代表實(shí)施例的優(yōu)劣。
[0087]通過以上的實(shí)施方式的描述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到上述實(shí)施例方法可借助軟件加必需的通用硬件平臺(tái)的方式來實(shí)現(xiàn)，當(dāng)然也可以通過硬件，但很多情況下前者是更佳的實(shí)施方式?；谶@樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì) (如R0M/RAM、磁碟、光盤)中，包括若干指令用以使得一臺(tái)終端設(shè)備(可以是手機(jī)，計(jì)算機(jī)，月艮務(wù)器，空調(diào)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例所述的方法。
[0088]以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電池的制作方法，所述電池包括正極極片、負(fù)極極片和電解液，其特征在于，所述電池的制作方法包括以下步驟: 將正極材料制成正極漿料，其中，所述正極漿料中各正極材料的質(zhì)量比為:鎳錳酸鋰LiN1.sMn1.5Ο4:碳納米管CNT:粘結(jié)劑= 96.5:1.5:2.0，所述正極漿料中活性物質(zhì)所占的質(zhì)量比為70%?75%; 將負(fù)極材料制成負(fù)極漿料，其中，所述負(fù)極漿料中各負(fù)極材料的質(zhì)量配比為:鈦酸鋰Li4Ti5Oi2:碳納米管CNT:粘結(jié)劑=95: 2:3，所述負(fù)極漿料中活性物質(zhì)所占的質(zhì)量比為40%?45% ; 將所述正極漿料涂敷在所述正極極片表面，在所述正極極片中形成正極漿料涂層，以及將所述負(fù)極漿料涂敷在所述負(fù)極極片表面，在所述負(fù)極極片中形成負(fù)極漿料涂層； 將所述負(fù)極極片和所述正極極片制成電池極芯，在含有所述電池極芯的電池中注入電解液； 將注入電解液的電池水平放置，并通過夾具對(duì)水平放置后的電池進(jìn)行化成，以得到電池。2.如權(quán)利要求1所述的電池的制作方法，其特征在于，所述電解液中添加有常規(guī)碳酸酯溶劑體系5V高壓電解液； 所述正極材料和所述負(fù)極材料包括溶劑N-甲基吡咯烷酮匪P，所述正極材料和所述負(fù)極材料的粘結(jié)劑為聚偏氟乙烯PVDF。3.如權(quán)利要求2所述的電池的制作方法，其特征在于，所述將正極材料制成正極漿料的步驟包括: 將所述PVDF和所述NMP按照質(zhì)量比5:95加入到攪拌機(jī)中攪拌2?5小時(shí)； 將所述CNT加入到所述攪拌機(jī)中攪拌I?2小時(shí)，其中，所述CNT在所述正極漿料所占的質(zhì)量比為1.5% ； 將所述LiN1.5Mm.504加入到所述攪拌機(jī)中攪拌3?4小時(shí)，其中，所述LiN1.5Mm.504在所述正極漿料所占的質(zhì)量比為96.5 % ; 通過150目的篩網(wǎng)出料，以得到正極漿料。4.如權(quán)利要求2所述的電池的制作方法，其特征在于，所述將負(fù)極材料制成負(fù)極漿料的步驟包括: 將所述PVDF和所述NMP按照質(zhì)量比4:150加入到攪拌機(jī)中攪拌2?5小時(shí)； 將所述CNT加入到所述攪拌機(jī)中攪拌I?2小時(shí)，其中，所述CNT在所述負(fù)極漿料所占的質(zhì)量比為2.0% ； 將所述Li4Ti5O12加入到所述攪拌機(jī)攪拌4?5小時(shí)，其中，所述Li4Ti5O12在所述負(fù)極漿料所占的質(zhì)量比為95.0%; 通過150目的篩網(wǎng)出料，以得到負(fù)極漿料。5.如權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的電池的制作方法，其特征在于，所述正極漿料涂層單面面密度為150?200g/m2，壓實(shí)密度3.45?3.7g/cm3;所述負(fù)極漿料涂層單面面密度為198?220g/m2，壓實(shí)密度1.50?1.70g/cm3。6.—種電池，所述電池包括正極極片、負(fù)極極片和電解液，其特征在于，所述正極極片表面涂敷有正極漿料，所述負(fù)極極片表面涂敷有負(fù)極漿料；所述正極漿料中各正極材料的質(zhì)量配比為:鎳錳酸鋰LiNi〇.5Mm.5〇4:碳納米管CNT:粘結(jié) 劑=96.5:1.5: 2.0，所述正極漿料中活性物質(zhì)所占的質(zhì)量比為70 %?75 %，所述負(fù)極漿料 中各負(fù)極材料的質(zhì)量配比為:鈦酸鋰Li4Ti5〇i2:碳納米管CNT:粘結(jié)劑=95: 2:3，所述負(fù)極楽； 料中活性物質(zhì)所占的質(zhì)量比為40%?45%。7.如權(quán)利要求6所述的電池，其特征在于，所述電解液中添加有常規(guī)碳酸酯溶劑體系5V 高壓電解液；所述正極材料和所述負(fù)極材料包括溶劑N-甲基吡咯烷酮匪P，所述正極材料和所述負(fù) 極材料的粘結(jié)劑為聚偏氟乙烯PVDF。8.如權(quán)利要求7所述的電池，其特征在于，所述正極漿料中所述PVDF和所述匪P的質(zhì)量 比為:PVDF:NMP = 5:95;所述CNT在所述正極漿料所占的質(zhì)量比為1.5% ;所述LiN1.5Mm.5〇4 在所述正極漿料所占的質(zhì)量比為96.5%。9.如權(quán)利要求7所述的電池，其特征在于，所述負(fù)極漿料中所述PVDF和所述NMP的質(zhì)量 比為:PVDF:NMP = 4: 150;所述CNT在所述正極漿料所占的質(zhì)量比為2.0% ;所述 LiN1.5Mm.5〇4在所述正極漿料所占的質(zhì)量比為95.0 %。10.如權(quán)利要求6至9任一項(xiàng)所述的電池，其特征在于，所述正極漿料涂層單面面密度為 150?200g/m2，壓實(shí)密度3.45?3.7g/cm3;所述負(fù)極漿料涂層單面面密度為198?220g/m2， 壓實(shí)密度1 ? 50?1 ? 70g/cm3〇
【文檔編號(hào)】H01M4/62GK106025365SQ201610522379
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年7月5日
【發(fā)明人】岳治崇, 陳興榮
【申請(qǐng)人】深圳市海太陽實(shí)業(yè)有限公司