一種提高鋰離子電池性能的方法及其裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種鋰離子提高電池性能的方法，即在所述電池極片上均勻地施加壓力，本發(fā)明還提供一種在電池生產(chǎn)時(shí)對電池極群組進(jìn)行預(yù)壓力的生產(chǎn)制備方法，以及在使用中的一種對電池加壓裝置，利用對電池加壓的方法能抑制電池膨脹，減小電池在化成激活階段的電極變形，使電池厚度更一致，加壓還可以提高鋰離子電池在正極和負(fù)極材料中的Li+擴(kuò)散過程，減小電池內(nèi)部極化和電池內(nèi)阻。同時(shí)，提高電池放電電壓平臺(tái)，電池輸出功率增大；通過加壓提高電池充電接受能力，提高電池可逆性，縮短充電時(shí)間，提高活性物質(zhì)利用率，提高電池容量以及電池有效輸出能量，并抑制由于電池充放電活性物質(zhì)膨脹而導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)破壞，從而可以延長電池使用壽命。
【專利說明】一種提高鋰離子電池性能的方法及其裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種提高鋰離子電池性能的方法及其裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]鋰離子電池在便攜式電子產(chǎn)品的小容量電源領(lǐng)域已得到廣泛應(yīng)用，隨著大容量鋰離子電池在電動(dòng)助力車以及電動(dòng)車的應(yīng)用，對電池高容量、高電壓、低成本、適應(yīng)冬季低溫的實(shí)際環(huán)境、以及循環(huán)壽命性能要求越來越高。尖晶石LiMn2O4正極材料矛盾尤為突出，錳酸鋰正極材料成本和電池電壓有明顯優(yōu)勢，但大電流放電極化以及循環(huán)壽命明顯不足，這主要與材料膨脹導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞密切相關(guān)
酸鋰正極材料在充放電過程變化如下:
【權(quán)利要求】
1.一種提高鋰離子電池性能的方法，其特征在于，在鋰離子極片上均勻地施加有壓力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高鋰離子電池性能的方法，所述壓力為100kPa?300kPao
3.一種提高鋰離子電池性能的生產(chǎn)制備方法，其特征在于，所述電池為具有方形電池外殼或卷繞式極群結(jié)構(gòu)的鋰離子電池，包括以下生產(chǎn)制備步驟: (1)將堆疊的極片徹底干燥，在負(fù)極與正極之間設(shè)有隔膜； (2)按照負(fù)極、隔膜、正極、隔膜的順序依次交疊，疊齊后卷繞成扁平狀，對電池加壓使極群組固定成型，以避免極片卷繞的中間部位向外突起增加厚度； (3)將極群組放入剛性外殼內(nèi)，第二次加壓，將極群組緊緊地塞入電池殼中，使極群組內(nèi)部有一定裝配壓力； (4)向步驟3的電池注入電解液、充電、封口； (5)隨著充電過程極片的膨脹，依靠電池外殼的剛性使極群組內(nèi)部具有一定壓力，以達(dá)到對極群組施壓的目的，降低電池極化，減緩極片上活性物質(zhì)結(jié)構(gòu)退化，提高電池容量，延長電池使用壽命。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種提高鋰離子電池性能的生產(chǎn)制備方法，所述步驟(3)中電池外殼內(nèi)側(cè)上下具有錐度，以增加可操作性。
5.一種可提高鋰離子電池性能的裝置，其特征在于，包括用于加壓電池的上下夾板，所述上夾板上方設(shè)有一剛性板，剛性板與上夾板之間設(shè)有壓力傳感器，所述壓力傳感器下端作用于上夾板，所述剛性板與下夾板通過螺栓固定。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種可提高鋰離子電池性能的裝置，所述上夾板與下夾板之間設(shè)有多個(gè)用于加壓電池的中間夾板。
【文檔編號(hào)】H01M10/42GK103594745SQ201310571079
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月13日
【發(fā)明者】郭永榔, 林秀娟, 柯榮萍, 黃彩蝦 申請人:福州大學(xué)