CN109888175A

CN109888175A - 一种提高高电压低温放电和循环性能的锂离子电池的制备方法

Info

Publication number: CN109888175A
Application number: CN201910181234.3A
Authority: CN
Inventors: 於志锋; 彭冲; 李俊义; 徐延铭
Original assignee: Zhuhai Coslight Battery Co Ltd
Current assignee: Zhuhai Coslight Battery Co Ltd
Priority date: 2019-03-11
Filing date: 2019-03-11
Publication date: 2019-06-14
Anticipated expiration: 2039-03-11
Also published as: CN109888175B

Abstract

一种提高高电压低温放电和循环性能的锂离子电池的制备方法，属于锂离子电池技术领域。所述的制备方法如下：在负极集流体长涂膏面上涂覆一层厚度为170um~240um的负极浆料A，所述的负极浆料A由负极主材、高比表面积导电剂、CMC、SBR、改性丙烯酸粘结剂组成；在负极集流体短涂膏面上涂覆一层厚度为170um~240um的负极浆料B，所述的负极浆料B由负极主材、低比表面积导电剂、CMC、SBR组成；辊压→分选。本发明通过两次涂布工艺，在负极集流体两侧分别涂覆不同类别的浆料来提高负极活性材料与集流体的粘结性能和负极极片的吸液性能，特别是改善了长涂膏面与负极集流体间的极化效应，从而提高了高电压电池的低温放电和循环性能。

Description

一种提高高电压低温放电和循环性能的锂离子电池的制备方法

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种提高高电压低温放电和循环性能的锂离子电池的制备方法。

背景技术

高电压锂离子电池在充放电循环的过程中存在容量衰减快、循环寿命短、厚度膨胀率大、容易析锂等不足，原因在于高电压锂离子电池在充电过程中的极化效应和局部电流分布不均匀，局部容易发生过充，使得负极极片局部容易出现析锂，恶化了高电压锂离子电池的低温放电和循环性能，使得高电压锂离子电池的应用受到严重限制。

发明内容

本发明的目的是为了解决高电压锂离子电池低温放电性能和循环性能差的问题，提供一种提高高电压低温放电和循环性能的锂离子电池的制备方法，制备的锂离子电池的低温放电性能和循环性能较好，所述的高电压指的是≥4.45V，低温指的是≤0℃。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种提高高电压低温放电和循环性能的锂离子电池的制备方法，所述的制备方法步骤如下：

步骤一：在负极集流体长涂膏面上涂覆一层厚度为170um~240um的负极浆料A，所述的负极浆料A由负极主材、高比表面积导电剂、CMC、SBR、改性丙烯酸粘结剂按照96.1%~97.3%：0.5%~1.0%：0.96%~1.5%：0.3%~1.19%：0.3%~1.19%的质量百分比组成；

步骤二：在负极集流体短涂膏面上涂覆一层厚度为170um~240um的负极浆料B，所述的负极浆料B由负极主材、低比表面积导电剂、CMC、SBR按照96.1%~97.3%：0.5%~1.0%：1.2%~1.5%：1.0%~1.4%的质量百分比组成；

步骤三：辊压→分选。

本发明相对于现有技术的有益效果是：本发明通过两次涂布工艺，在负极集流体两侧分别涂覆不同类别的浆料, 能够降低长涂膏面压实密度、增加长涂膏面极片的孔隙率和保液性能，从而改善长涂膏面的极化效应，有利于降低长涂膏面循环过程中的析锂风险和提高低温放电性能；将高比表面积导电剂和CMC提前预混，能够使高比表面积导电剂浸润性更好、负极浆料A分散更加均匀，从而使高电压电池在循环的过程中，锂离子在长涂膏面传递的阻抗更小一些；负极浆料B能够保证短涂膏面与负极集流体的粘结性能，从而整体上提高了高电压电池的低温放电性能和循环性能。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本发明技术方案进行修正或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神范围，均应涵盖在本发明的保护范围之中。

具体实施方式一：本实施方式记载的是一种提高高电压低温放电和循环性能的锂离子电池的制备方法，所述的制备方法步骤如下：

步骤一：在负极集流体长涂膏面上涂覆一层厚度为170um~240um的负极浆料A，所述的负极浆料A由负极主材、高比表面积（180~800m²/g）导电剂、CMC、SBR、改性丙烯酸粘结剂按照96.1%~97.3%：0.5%~1.0%：0.96%~1.5%：0.3%~1.19%：0.3%~1.19%的质量百分比组成；

步骤二：在负极集流体短涂膏面上涂覆一层厚度为170um~240um的负极浆料B，所述的负极浆料B由负极主材、低比表面积（30~100m²/g）导电剂、CMC、SBR按照96.1%~97.3%：0.5%~1.0%：1.2%~1.5%：1.0%~1.4%的质量百分比组成；

步骤三：辊压→分选。（辊压→分切→制片→卷绕→封装→烘烤注液→化成→二封→分选，均采用本领域常规技术手段）

本领域通常所说的涂布方式（间隙涂布），集流体两侧的涂膏尺寸有长短之分，集流体长边尺寸大的一面定义为长涂膏面，长边尺寸小的一面定义为短涂膏面。

具体实施方式二：具体实施方式一所述的一种提高高电压低温放电和循环性能的锂离子电池的制备方法，步骤一中，所述的负极浆料A具体配制方法为：（1）20%~50%的CMC和高比表面积导电剂提前预混；（2）加入20%~30%的负极主材和30%~40%的CMC；（3）加入25%~30%的负极主材和10%~50%的CMC；（4）加入25%~30%的负极主材和改性丙烯酸类粘结剂；（5）加入10%~30%的负极主材；（6）最后一步将SBR全部加入。

具体实施方式三：具体实施方式一所述的一种提高高电压低温放电和循环性能的锂离子电池的制备方法，步骤二中，所述的负极浆料B具体配制方法为：（1）10%~30%的CMC和低比表面积导电剂提前预混；（2）加入20%~30%的负极主材和40%~50%的CMC；（3）加入25%~30%的负极主材和20%~50%的CMC；（4）加入25%~30%的负极主材；（5）加入10%~30%的负极主材；（6）最后一步将SBR全部加入。

实施例1：

先在长涂膏面上涂覆一层厚度为170~240um的负极浆料A（负极主材、高比表面积导电剂、CMC、SBR、改性丙烯酸粘结剂按照96.8%：0.6%：1.2%：0.56%：0.84%的质量百分比组成），再在短涂膏面上同时涂覆一层厚度为170um~240um的负极浆料B（负极主材、低比表面积导电剂、CMC、SBR按照96.8%：0.6%：1.4%：1.2%的质量百分比组成），经过辊压、分切、制片、卷绕、封装、烘烤注液、化成、二封、分选，最后进行测试。

实施例2：

先在长涂膏面上涂覆一层厚度为170~240um的负极浆料A（负极主材、高比表面积导电剂、CMC、SBR、改性丙烯酸粘结剂按照96.8%：0.6%：1.2%：0.70%：0.70%的质量百分比组成），再在短涂膏面上同时涂覆一层厚度为170um~240um的负极浆料B（负极主材、低比表面积导电剂、CMC、SBR按照96.8%：0.6%：1.4%：1.2%的质量百分比组成），经过辊压、分切、制片、卷绕、封装、烘烤注液、化成、二封、分选，最后进行测试。

实施例3：

先在长涂膏面上涂覆一层厚度为170~240um的负极浆料A（负极主材、高比表面积导电剂、CMC、SBR、改性丙烯酸粘结剂按照96.8%：0.6%：1.2%：0.42%：0.98%的质量百分比组成），再在短涂膏面上同时涂覆一层厚度为170um~240um的负极浆料B（负极主材、低比表面积导电剂、CMC、SBR按照96.8%：0.6%：1.4%：1.2%的质量百分比组成），经过辊压、分切、制片、卷绕、封装、烘烤注液、化成、二封、分选，最后进行测试。

对比例1：

涂布时，长、短涂膏面上同时涂覆一层厚度为170um~240um的负极浆料B（负极主材、低比表面积导电剂、CMC、SBR按照96.8%：0.6%：1.4%：1.2%的质量百分比组成），经过辊压、分切、制片、卷绕、封装、烘烤注液、化成、二封、分选，最后进行测试。

Claims

1.一种提高高电压低温放电和循环性能的锂离子电池的制备方法，其特征在于：所述的制备方法步骤如下：

步骤三：辊压→分选。

2.根据权利要求1所述的一种提高高电压低温放电和循环性能的锂离子电池的制备方法，其特征在于：步骤一中，所述的负极浆料A具体配制方法为：（1）20%~50%的CMC和高比表面积导电剂提前预混；（2）加入20%~30%的负极主材和30%~40%的CMC；（3）加入25%~30%的负极主材和10%~50%的CMC；（4）加入25%~30%的负极主材和改性丙烯酸类粘结剂；（5）加入10%~30%的负极主材；（6）最后一步将SBR全部加入。

3.根据权利要求1所述的一种提高高电压低温放电和循环性能的锂离子电池的制备方法，其特征在于：步骤二中，所述的负极浆料B具体配制方法为：（1）10%~30%的CMC和低比表面积导电剂提前预混；（2）加入20%~30%的负极主材和40%~50%的CMC；（3）加入25%~30%的负极主材和20%~50%的CMC；（4）加入25%~30%的负极主材；（5）加入10%~30%的负极主材；（6）最后一步将SBR全部加入。