專利名稱：：一種同時用于低溫放電和大電流放電的鋰聚合物可充電池的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及鋰聚合物可充電池及生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
：現(xiàn)有已經(jīng)公開發(fā)表或使用的低溫鋰聚合物可充電池的制造技術(shù)和大電流放電的鋰聚合物可充電池制造技術(shù)中，所生產(chǎn)的產(chǎn)品往往只能突出單方面，均沒有辦法同時在低溫放電和大電流放電的條件下使用，故在一些軍用裝備下沒有得到很好的使用，
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種同時用于低溫放電和大電流放電的鋰聚合物可充電池的生產(chǎn)方法。本發(fā)明具體采用的技術(shù)方案包括如下步驟1、正極的制備A、按下述重量配比的原材料混合后，以N-曱基吡咯烷酮溶解聚偏二氟乙烯粘合劑為膠體母料，制備正極漿料，B、按下述重量配比得到粉體，其中經(jīng)過二次提純的摻雜和改性錳酸鋰占6.8-7.2份與鎳鈷錳氧化物占2.8-3.2份，上述混合物占總粉體重量97.0-97.4%、導(dǎo)電炭黑占總粉體重量1.9-2.1%、納米超長碳纖維占粉體總重量0.5%C、先將上述粉體進(jìn)行高速#和混合3小時，然后加入膠體母料，按以下配比進(jìn)行制漿混合后的粉體重量比為61.5-62.5%，膠體母料重量比為37.5-38.5%，D、將上述粉體和膠體充分混合6小時，真空靜置l小時，所制得的正極漿料利用轉(zhuǎn)移涂布的方式均勻涂覆在鋁箔集流體的其中一面上，使用熱輻射進(jìn)行烘烤，然后進(jìn)行收巻。按照前面的方式，將正極漿料涂覆在鋁箔集流體的另外一面。在一定的壓力下進(jìn)行輥壓，制成大巻正極。然后將大巻正極連續(xù)分切為小巻正極，并利用連續(xù)點焊貼膠布設(shè)備，將鋁極耳與鋁箔集流體焊接在一起，并利用高溫膠布將極耳完全包住，制作為成品正極片。2、負(fù)極的制備按下述重量配比的原材料混合，并制成漿料中間相碳孩i球石墨材料95.0-95.5%羧曱基纖維素鈉2.1-2.4%丁,膠乳液2.4-2.6%將以上材料使用低速混合4小時后，然后加入去離子水，再高速混合5小時，制成負(fù)極漿料。將該漿料均勻的涂覆在銅箔集流體的其中一面上，使用熱輻射進(jìn)行烘烤，然后進(jìn)行收巻。按照前面的方式，將負(fù)極漿料涂覆在鋁箔集流體的另外一面。在一定的壓力下進(jìn)行輥壓，制成大巻負(fù)極。然后將大巻負(fù)極連續(xù)分切為小巻負(fù)極，并利用連續(xù)點焊貼膠布設(shè)備，將鎳極耳與銅箔集流體焊接在一起，并利用高溫膠布將極耳完全包住，制作為成品負(fù)極片。3、電池巻芯的制作利用全自動巻^機(jī)將正極、負(fù)極和隔膜巻繞成為巻芯。4、電芯的平整利用加熱加壓的方式，對電芯進(jìn)行平整l分鐘。5、利用自制模具將兩個電芯重疊在一起，使用高溫膠紙在電芯長度方向的中間位置按圖1所示纏繞一團(tuán)以固定電芯組，再使用40Hz的超聲波點焊機(jī)按圖2所示，將兩個電芯的鎳極耳與鎳極耳焊接在一起，鋁極耳與鋁極耳焊接在一起。6、用已經(jīng)沖壓成型的鋁塑復(fù)合膜將已經(jīng)連接好的電芯組包好，并采用銅金屬封口模具進(jìn)行頂部封口和側(cè)封口(預(yù)封口)。7、將預(yù)封口完成的半成品電池放到真空烘烤箱中，進(jìn)行脈沖烘烤12小時，進(jìn)行除水處理；8、對除水處理后的半成品電池在0.1%的濕度下注入鋰六氟磷酸鹽，抽真空靜置，將半成品電池進(jìn)行二次預(yù)封口，使半成品電池進(jìn)入完全密閉的狀態(tài)；9、對半成品電池進(jìn)行化成抽氣、一次真空封口、高溫擱置、分容、二次真空封口、常溫擱置30天，重新分容；電池的化成方法，化成是對電池進(jìn)行小電流充放電一次，來激活電池恒流0.05C充電2小時;恒流O.1C充電至3.9V;電池分容制度恒流0.5C放電至3.OV;擱置10分鐘；恒流0.5C充電至4.2V;恒壓4.2V充電至0.01C;擱置10分鐘；恒流0.5Ci文電至3.OV;制得的電池容量為5.OAh,在20'C經(jīng)過0.5C充放電循環(huán)500次后，剩余容量為3.8Ah;取兩只單體電池進(jìn)行以下測試恒流O.5C充電至4.2V;恒壓4.2V充電至0.01C;擱置10分鐘；恒流5C放電至2.75V;放電效率是91.3%和93.2%,具體測試見附件1;取一只單體電池進(jìn)行以下測試在-40iC條件下擱置8小時，然后按以下制度進(jìn)行測試恒流O.2C充電至4.2V;恒壓4.2V充電至0.01C;擱置10分鐘；恒流5C放電至2.75V;放電效率是51.3%和53.2%。本發(fā)明的主要優(yōu)點是可以解決現(xiàn)有軍工類設(shè)備在低溫下環(huán)境的啟動備用電源出現(xiàn)的穩(wěn)定性問題。例如無人駕駛飛機(jī)在高空的環(huán)境下或jf^在8000米水深下，溫度大約在-10'C到-4(TC之間，作為后備啟動電源，其放電電流達(dá)到4C，其電池穩(wěn)定性的作用非常關(guān)鍵，本產(chǎn)品的發(fā)明，可以直接替代現(xiàn)有鉛酸電池或鎳鎘袋式電池，減少后備電源的重量，并進(jìn)一步增加電池的》文電功率和^f吏用壽命。本發(fā)明產(chǎn)品測試結(jié)果如下測試項目倍率放電測試型號8045135額定容量5000mAh數(shù)量2PCS產(chǎn)品批號NO.1為0.l咖原銅鍍鎳極耳NO.2為0.15mm原銅鍍鎳極耳"測試條件溫度25±5X:(常溫)相對濕度45%-85%儀器設(shè)備FULK179、內(nèi)阻測試儀、二次電池電性能檢測裝置.測試方法以0.5C恒流恒壓充電，當(dāng)電芯端電壓達(dá)到充電限制電壓時改為恒壓充電，直到充電電流小于或等于0.01CmA時停止充電；2、擱置5min后，用5C的電流放電到放電終止電壓3.0V/2.75V。測試結(jié)果如下表5<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>放電曲線見附圖2-S判定標(biāo)準(zhǔn)1、0.3C放電電容量為電池的額定容量。2、5C(niA)放電容量>90%><標(biāo)稱容量(5000邁Ah),判定結(jié)果由以上的測試結(jié)果可以看出，此批電池5C放電到3.(W時，有IPCS容量不合格，放電到2.75V，試驗的2PCS放電容量均合格。本發(fā)明技術(shù)是在原有各種技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行研發(fā)和創(chuàng)新，利用材料的特性，錳酸鋰和低溫電解液優(yōu)異的低溫性能和配比手段，納米超長碳纖維優(yōu)異的導(dǎo)電性能，滿足低溫要求，再利用工藝加工手段，雙巻芯雙極耳結(jié)構(gòu)和銅鍍鎳極耳，降低電池的內(nèi)阻，平衡各種材料的優(yōu)缺點，所生產(chǎn)制造的電池可以達(dá)到軍工設(shè)備同時需要在低溫放電和大電流放電的要求。這樣，在極寒的地球南北極或5千米的高空上，所兼顧以上兩種優(yōu)點的可充電電池，便可很好的起到設(shè)備啟動作用。附圖1為本發(fā)明電池結(jié)構(gòu)示意附圖2為附圖1的側(cè)視附圖3為本發(fā)明電池放電曲線圖之一；附圖4為本發(fā)明電池結(jié)構(gòu)示意圖之二；附圖5為本發(fā)明電池結(jié)構(gòu)示意圖之三；附圖6為本發(fā)明電池結(jié)構(gòu)示意圖之四。具體實施例一種同時用于低溫放電和大電流放電的鋰聚合物可充電池的生產(chǎn)方法.具體采用如下的技術(shù)方案，它包括如下步驟1、正極的制備A、按下述重量配比的原材料混合后，以N-甲基吡咯烷酮溶解聚偏二氟乙烯粘合劑為膠體母料，制備正極漿料，B、按下述重量配比得到粉體，其中經(jīng)過二次提純的摻雜和改性錳酸鋰占6.8份與鎳鈷錳氧化物占3份，上述混合物占總粉體重量97.4%、導(dǎo)電炭黑占總粉體重量2.1%、納米超長碳纖維占粉體總重量0.5%。C、先將上迷粉體進(jìn)行高速分散和混合3小時，然后加入膠體母料，混合，按以下配比進(jìn)行制漿粉體重量比為62%,膠體母料重量比為38%。D、將上述粉體和膠體充分混合6小時，真空靜置l小時，所制得的正極漿料利用轉(zhuǎn)移涂布的方式均勻涂覆在鋁箔集流體的其中一面上，使用熱輻射進(jìn)行烘烤，然后進(jìn)行收巻。按照前面的方式，將正極漿料涂覆在鋁箔集流體的另外一面，在一定的壓力下進(jìn)行輥壓，制成大巻正極。然后將大巻正極連續(xù)分切為小巻正極，并利用連續(xù)點焊貼膠布設(shè)備，將鋁極耳與鋁箔集流體焊接在一起，并利用高溫股布將極耳完全包住，制作為成品正極片。2、負(fù)極的制備按下述重量配比的原材料混合，并^成漿料中間相碳微球石墨材料95.2%羧曱基纖維素鈉2.4%丁苯橡膠乳液2.4%將以上材料使用低速混合4小時后，然后加入去離子水，再高速混合5小時，制成負(fù)極漿料。將該漿料均勻的涂覆在銅箔集流體的其中一面上，使用熱輻射進(jìn)行烘烤，然后進(jìn)行收巻。按照前面的方式，將負(fù)極漿料涂覆在鋁箔集流體的另外一面。在一定的壓力下進(jìn)行輥壓，制成大巻負(fù)極。然后將大巻負(fù)極連續(xù)分切為小巻負(fù)極，并利用連續(xù)點焊貼膠布設(shè)備，將鎳極耳與銅箔集流體焊接在一起，并利用高溫膠布將極耳完全包住，制作為成品負(fù)極片。3、電池巻芯的制作利用全自動巻繞機(jī)將正極、負(fù)極和隔膜巻繞成為巻芯。4、電芯的平整利用加熱加壓的方式，對電芯進(jìn)行平整l分鐘。5、利用自制模具將兩個電芯重疊在一起，使用高溫膠紙1在電芯長度方向的中間位置按圖1和2所示纏繞一圏以固定電芯組，再使用40Hz的超聲波點焊機(jī)按圖2所示，將兩個電芯的鎳極耳2與鎳極耳焊接在一起，鋁極耳與鋁極耳焊接在一起。6、用已經(jīng)沖壓成型的鋁塑復(fù)合膜將已經(jīng)連接好的電芯組包好，并采用銅金屬封口模具進(jìn)行頂部封口和側(cè)封口。7、將預(yù)封口完成的半成品電池》文到真空烘烤箱中，進(jìn)4于^t沖烘烤12小時，進(jìn)行除水處理；8、對除水處理后的半成品電池在0.1%的濕度下注入國泰華榮LB4490低溫電解液鋰六氟磷酸鹽，抽真空靜置，將半成品電池進(jìn)行二次預(yù)封口，使半成品電池進(jìn)入完全密閉的狀態(tài)；9、對半成品電池進(jìn)行化成抽氣、一次真空封口、高溫擱置、分容、二次真空封口、常溫擱置30天，重新分容；電池的化成方法恒流0.05C充電2小時；恒流0.1C充電至3.9V;電池分容制度恒流0.5C放電至3.0V;擱置10分鐘；恒流0.5C充電至4.2V;恒壓4.2V充電至0.01C;擱置10分鐘；恒流0.5C放電至3.0V;制得的電池容量為5.0Ah，在20。C經(jīng)過0.5C充放電循環(huán)500次后，剩余容量為3.8Ah;取兩只單體電池進(jìn)行以下測試恒流O.5C充電至4.2V;恒壓4.2V充電至0.01C;擱置10分鐘；恒流5C放電至2.75V;放電效率是91.3°/。和93.2%,具體測試見附件1;取一只單體電池進(jìn)行以下測試在-401C條件下擱置8小時，然后按以下制度進(jìn)行測試恒流O.2C充電至4.2V;恒壓4.2V充電至0.01C;擱置10分鐘；恒流5C放電至2.75V;放電效率是51.3%和53.2%。權(quán)利要求1、一種可以在低溫放電和大電流放電的要求的可充電電池的生產(chǎn)方法，其特征在于本發(fā)明具體采用的技術(shù)方案包括如下步驟(1)、正極的制備A、按下述重量配比的原材料混合后，以N-甲基吡咯烷酮溶解聚偏二氟乙烯粘合劑為膠體母料，制備正極漿料，B、按下述重量配比得到粉體，其中經(jīng)過二次提純的摻雜和改性錳酸鋰占6.8-7.2份與鎳鈷錳氧化物占2.8-3.2份，上述混合物占總粉體重量97.0-97.4％、導(dǎo)電炭黑占總粉體重量1.9-2.1％、納米超長碳纖維占粉體總重量0.5％C、先將上述粉體進(jìn)行高速分散和混合3小時，然后加入膠體母料，按以下配比進(jìn)行制漿混合后的粉體重量比為61.5-62.5％，膠體母料重量比為37.5-38.5％，D、將上述粉體和膠體充分混合6小時，真空靜置1小時，所制得的正極漿料利用轉(zhuǎn)移涂布的方式均勻涂覆在鋁箔集流體的其中一面上，使用熱輻射進(jìn)行烘烤，然后進(jìn)行收卷；按照前面的方式，將正極漿料涂覆在鋁箔集流體的另外一面；進(jìn)行輥壓，制成大卷正極；然后將大卷正極連續(xù)分切為小卷正極，將鋁極耳與鋁箔集流體焊接在一起，制作為成品正極片；(2)、負(fù)極的制備按下述重量配比的原材料混合，并制成漿料中間相碳微球石墨材料95.0-95.5％羧甲基纖維素鈉2.1-2.4％丁苯橡膠乳液2.4-2.6％將以上材料使用低速混合4小時后，然后加入去離子水，再高速混合5小時，制成負(fù)極漿料，將該漿料均勻的涂覆在銅箔集流體的其中一面上，使用熱輻射進(jìn)行烘烤，然后進(jìn)行收卷。按照前面的方式，將負(fù)極漿料涂覆在鋁箔集流體的另外一面。再進(jìn)行輥壓，制成大卷負(fù)極。然后將大卷負(fù)極連續(xù)分切為小卷負(fù)極，將鎳極耳與銅箔集流體焊接在一起，并利用高溫膠布將極耳完全包住，制作為成品負(fù)極片；(3)、電池卷芯的制作利用全自動卷繞機(jī)將正極、負(fù)極和隔膜卷繞成為卷芯；(4)、電芯的平整利用加熱加壓的方式，對電芯進(jìn)行平整1分鐘；(5)、將兩個電芯的鎳極耳與鎳極耳焊接在一起，鋁極耳與鋁極耳焊接在一起；(6)、用已經(jīng)沖壓成型的鋁塑復(fù)合膜將已經(jīng)連接好的電芯組包好，并采用銅金屬封口模具進(jìn)行頂部封口和側(cè)封口；(7)、將預(yù)封口完成的半成品電池放到真空烘烤箱中，進(jìn)行脈沖烘烤12小時，進(jìn)行除水處理；(8)、對除水處理后的半成品電池在0.1％的濕度下注入鋰六氟磷酸鹽低溫電解液，抽真空靜置，將半成品電池進(jìn)行二次預(yù)封口，使半成品電池進(jìn)入完全密閉的狀態(tài)；(9)、對半成品電池進(jìn)行化成抽氣、一次真空封口、高溫擱置、分容、二次真空封口、常溫擱置30天，重新分容；電池的化成方法恒流0.05C充電2小時；恒流0.1C充電至3.9V；電池分容制度恒流0.5C放電至3.0V；擱置10分鐘；恒流0.5C充電至4.2V；恒壓4.2V充電至0.01C；擱置10分鐘；恒流0.5C放電至3.0V。全文摘要一種可以在低溫放電和大電流放電的要求的可充電電池的生產(chǎn)方法，利用材料的特性，錳酸鋰和低溫電解液優(yōu)異的低溫性能和配比手段，納米超長碳纖維優(yōu)異的導(dǎo)電性能，滿足低溫要求，再利用工藝加工手段，雙卷芯雙極耳結(jié)構(gòu)和銅鍍鎳極耳，降低電池的內(nèi)阻，平衡各種材料的優(yōu)缺點，所生產(chǎn)制造的電池可以達(dá)到軍工設(shè)備同時需要在低溫放電和大電流放電的要求。這樣，在極寒的地球南北極或5千米的高空上，所兼顧以上兩種優(yōu)點的可充電電池，便可很好的起到設(shè)備啟動作用。文檔編號H01M10/38GK101626096SQ20091011591公開日2010年1月13日申請日期2009年8月5日優(yōu)先權(quán)日2009年8月5日發(fā)明者梁劍雄申請人:江西中投新能源有限公司