CN109411804A - 一种矿用防爆锂离子电池的制造方法 - Google Patents

一种矿用防爆锂离子电池的制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109411804A
CN109411804A CN201710707125.1A CN201710707125A CN109411804A CN 109411804 A CN109411804 A CN 109411804A CN 201710707125 A CN201710707125 A CN 201710707125A CN 109411804 A CN109411804 A CN 109411804A
Authority
CN
China
Prior art keywords
lithium
ion battery
diaphragm
lithium ion
explosion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN201710707125.1A
Other languages
English (en)
Inventor
秦学
吕军
陶蕾
王丽
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JIANGSU JINYI NEW ENERGY TECHNOLOGY Co Ltd
Original Assignee
JIANGSU JINYI NEW ENERGY TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JIANGSU JINYI NEW ENERGY TECHNOLOGY Co Ltd filed Critical JIANGSU JINYI NEW ENERGY TECHNOLOGY Co Ltd
Priority to CN201710707125.1A priority Critical patent/CN109411804A/zh
Publication of CN109411804A publication Critical patent/CN109411804A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058—Construction or manufacture
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

本发明涉及一种矿用防爆锂离子电池的制造方法，它是将正极片、隔膜及负极片依次卷绕或叠加构成的极组装配成电池，其中正极采用层状锰酸锂、隔膜为陶瓷隔膜、负极采用石墨，电解液采用采用LiBOB的EC(碳酸乙烯酯)/PC(碳酸丙烯酯)/DMC(碳酸二甲酯)复合电解液，有效地提高了锂离子安全性，电池在短路、针刺、过充、挤压、热冲击等极端条件下不燃烧***。

Description

一种矿用防爆锂离子电池的制造方法
技术领域
本发明涉及化学电源领域，具体涉及一种矿用防爆锂离子电池制造方法。
背景技术
锂离子电池由于具有高比能量特性而具有广泛的用途，在消费电子、电动车、电动工具、储能等领域得到广泛推广和使用，在矿用领域，锂离子电池作为矿灯、矿用仪器仪表、矿用机车等驱动电源得到了越来越多的关注和探索性应用，由于矿用环境的特殊性，锂离子电池被要求做成本安性电源，在极端情况下要求不出现起火***现象。常规锂离子电池在过充过放、挤压、碰撞、加热等极端条件下易发生起火***等安全性问题。
本发明通过采用改性锰酸锂、陶瓷隔膜和石墨，制造出一种防爆锂离子电池，该电池能短路、针刺、过充、挤压、热冲击等极端条件下不燃烧***。
发明内容
本发明的目的在于提供一种矿用防爆锂离子电池。
本发明的技术方案是：一种包含和有机电解液一起被容纳在容器中的电极组的锂离子电池。所述电极组通过卷绕或叠加正极片、隔膜和负极片而成，所述正极片采用锰酸锂电极、隔膜为陶瓷隔膜、负极片采用石墨电极；所述锰酸锂电极中含有一定比例磷酸锂，陶瓷隔膜含有锆元素。
根据上述方法，正极片的正极活性物质为层状锰酸锂，磷酸锂均匀分布在层状锰酸锂表面，磷酸锂占锰酸锂的质量百分比为0.5％～3％。
根据上述方法，陶瓷隔膜为表面均匀喷涂二氧化锆粉末的PP/PE复合膜，二氧化锆涂层厚度为1.5～3.5μm，二氧化锆粒径为1～5nm。
根据上述方法，电解液采用LiBOB的EC(碳酸乙烯酯)/PC(碳酸丙烯酯)/DMC(碳酸二甲酯)复合电解液，其中溶质LiBOB的浓度范围为0.5mol/L～2mol/L，溶剂中EC、PC和DMC的体积比为1:2:1。
本发明的有益效果是：根据本发明的锂离子电池，与过去相比不会降低电池的容量，可以通过所述各构成要素的协同作用效果大幅提高电池的安全性能，在短路、针刺、过充、挤压、热冲击等极端条件下不燃烧***。
具体实施方式
A.正极片制作
将层状LiMn2O4与Li3PO4按特定比例混合均匀后进行研磨得到活性材料。正极材料按比例(LiMn2O4与Li3PO4混合活性材料：Super P：PVDF＝93:4:3)混合，与NMP(NMP：固体物质重量＝810：1500)进行混合搅拌，正极浆料粘度控制在6000cps。将正极浆料均匀的涂覆在铝箔表面，经烘干、碾压、裁剪到设计的工艺参数而制作成正极片。
B.负极片制作
将负极材料按比例(C:Super P:SBR:CMC＝94:1:2.5:2.5)混合，与H2O(H2O：固体物质重量＝1600：1420)进行混合搅拌，负极浆料粘度控制在5000～6000cps。将负极浆料均匀的涂覆在铜箔表面，经烘干、碾压、裁剪到设计的工艺参数而制作成负极片。
C.电解液配置
将LiBOB、EC(碳酸乙烯酯)、PC(碳酸丙烯酯)及DMC(碳酸二甲酯)混合，制成LiBOB的有机溶液，混合时，按照每升电解液含有0.5mol/L～2mol/L的溶质LiBOB，溶剂中EC、PC和DMC的体积比为1:2:1。
D.锂离子电池的组装
将获得的正极片、隔膜、负极片按照隔膜位于正极片与负极片之间的方式螺旋状地卷绕成极组，将极组装入铝塑膜制成PL853547型3.7V1200mAh电池，然后向电池壳内注入配置好的电解液，然后将电池壳封口，即完成了锂离子电池的组装。
E.电池的化成及安全性能的测试
化成制度：
a)0.2C电流恒流充电至4.2V转4.2V恒压充电至电流10mA
b)搁置30min
c)0.5C恒流放电至2.75V
d)0.2C电流恒流充电至4.2V转4.2V恒压充电至电流10mA
e)搁置30min
f)1C恒流放电至2.75V
安全性测试制度：
依据中华人民共和国煤炭行业标准《矿灯用锂离子蓄电池》(标准号：MT/T 1051-2007)规定，测试电池挤压、热冲击、过充电、强制放电、短路、针刺、重物冲击安全性能。
测试结果：
本发明并不限定于上述的实施方式的实施例，本领域根据本发明的启发，不脱离本发明的范畴所做出的改进和修改都应在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种矿用防爆锂离子电池的制造方法，它是将正极片、隔膜及负极片依次卷绕或叠加构成的极组，其特征在于，正极片采用锰酸锂电极、隔膜为陶瓷隔膜、负极片采用石墨电极；所述锰酸锂电极中含有一定比例磷酸锂，陶瓷隔膜含有锆元素。
2.根据权利要求1所述的一种矿用防爆锂离子电池的制造方法，其特征在于，正极片的正极活性物质为层状锰酸锂，磷酸锂均匀分布在层状锰酸锂表面，磷酸锂占锰酸锂的质量百分比为0.5％～3％。
3.根据权利要求1所述的一种矿用防爆锂离子电池的制造方法，其特征在于，陶瓷隔膜为表面均匀喷涂二氧化锆粉末的PP/PE复合膜，二氧化锆涂层厚度为1.5～3.5μm，二氧化锆粒径为1～5nm。
4.根据权利要求1所述的一种矿用防爆锂离子电池的制造方法，其特征在于，电解液采用LiBOB的EC(碳酸乙烯酯)/PC(碳酸丙烯酯)/DMC(碳酸二甲酯)复合电解液，其中溶质LiBOB的浓度范围为0.5mol/L～2mol/L，溶剂中EC、PC和DMC的体积比为1:2:1。
CN201710707125.1A 2017-08-17 2017-08-17 一种矿用防爆锂离子电池的制造方法 Withdrawn CN109411804A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710707125.1A CN109411804A (zh) 2017-08-17 2017-08-17 一种矿用防爆锂离子电池的制造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710707125.1A CN109411804A (zh) 2017-08-17 2017-08-17 一种矿用防爆锂离子电池的制造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109411804A true CN109411804A (zh) 2019-03-01

Family

ID=65454896

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710707125.1A Withdrawn CN109411804A (zh) 2017-08-17 2017-08-17 一种矿用防爆锂离子电池的制造方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109411804A (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2770107Y (zh) * 2004-09-01 2006-04-05 哈尔滨光宇电源股份有限公司 锂离子二次电池
CN104681816A (zh) * 2013-11-28 2015-06-03 河南科隆新能源有限公司 一种锂锰氧化物基正极活性材料及其制备方法
CN104810516A (zh) * 2014-07-15 2015-07-29 万向A一二三***有限公司 一种改善低温充放电性能的锂离子电池
CN105261740A (zh) * 2015-11-24 2016-01-20 宁德新能源科技有限公司 一种锂电池正极材料，其制备方法及含有该材料的锂离子电池
CN105406007A (zh) * 2015-11-05 2016-03-16 中国科学院青岛生物能源与过程研究所 一种耐高电压锂离子电池复合隔膜陶瓷涂层及其构成的复合隔膜及其制备方法和应用
CN105514326A (zh) * 2015-01-16 2016-04-20 万向A一二三***有限公司 一种复合隔膜以及含有该复合隔膜的动力钛酸锂电池

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2770107Y (zh) * 2004-09-01 2006-04-05 哈尔滨光宇电源股份有限公司 锂离子二次电池
CN104681816A (zh) * 2013-11-28 2015-06-03 河南科隆新能源有限公司 一种锂锰氧化物基正极活性材料及其制备方法
CN104810516A (zh) * 2014-07-15 2015-07-29 万向A一二三***有限公司 一种改善低温充放电性能的锂离子电池
CN105514326A (zh) * 2015-01-16 2016-04-20 万向A一二三***有限公司 一种复合隔膜以及含有该复合隔膜的动力钛酸锂电池
CN105406007A (zh) * 2015-11-05 2016-03-16 中国科学院青岛生物能源与过程研究所 一种耐高电压锂离子电池复合隔膜陶瓷涂层及其构成的复合隔膜及其制备方法和应用
CN105261740A (zh) * 2015-11-24 2016-01-20 宁德新能源科技有限公司 一种锂电池正极材料，其制备方法及含有该材料的锂离子电池

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104300123B (zh) 一种混合正极材料、使用该正极材料的正极片及锂离子电池
CN110165284B (zh) 锂离子二次电池
CN103730683B (zh) 一种锂电池及其制备方法
CN201682023U (zh) 一种锂离子电池
CN103078105B (zh) 锂离子电池及其正极活性材料及正极活性材料的制备方法
CN102800841B (zh) 负极片、锂离子电池及其制备方法
CN102361095B (zh) 一种高比功率锂离子电池及其制备方法
WO2013076847A1 (ja) 非水電解液二次電池の製造方法
CN103959545B (zh) 非水电解液二次电池及其制造方法
WO2009117869A1 (en) Cathode materials for lithium batteries
CN205609666U (zh) 一种安全锂离子动力电池正极片
CN102969473A (zh) 有机/无机复合多孔薄膜及使用此薄膜的电化学储能装置
CN103021671A (zh) 锂离子电池电容器
CN110212251B (zh) 一种包含固态电解质的固态锂离子电池的制备方法
CN102394314A (zh) 一种锂离子电池电解液及锂离子二次电池
CN106410170B (zh) 复合锂离子电池正极材料及其制备方法与锂离子电池
CN110268557A (zh) 使用锂金属和无机复合层的预锂化
CN103117375B (zh) 电池用电极、非水电解质电池以及电池包
CN110311149A (zh) 一种锂一次电池
CN105226256A (zh) 用于钛酸锂电池的改性阴极材料及钛酸锂电池
CN109817868A (zh) 一种高电压、高安全锂离子电池及其制备方法
CN108682844A (zh) 一种锂离子电池锰酸锂正极材料的制备方法
CN202434660U (zh) 一种锂离子电池极芯及锂离子电池
CN102412387A (zh) 一种锂离子电池正极及其制备方法以及一种锂离子电池
CN101577325B (zh) 一种混合型正极浆料及使用该正极浆料的锂电池

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WW01 Invention patent application withdrawn after publication
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20190301