本發(fā)明屬于鋰電池
技術(shù)領(lǐng)域:
,涉及一種高安全性、高壽命三元軟包電池及其制備方法。
背景技術(shù):
:三元軟包電池能量密度大,但目前其循環(huán)壽命不及磷酸鐵鋰電池,三元材料本身的熱穩(wěn)定性較差,導(dǎo)致三元軟包電池與磷酸鐵鋰電池相比安全性能相對(duì)較差,尤其是電池針刺起火,嚴(yán)重阻礙了三元軟包電池在動(dòng)力領(lǐng)域的發(fā)展。隨著國(guó)家新能源汽車戰(zhàn)略的出臺(tái),三元軟包鋰離子動(dòng)力電池及其電池組市場(chǎng)規(guī)模將快速增長(zhǎng)。根據(jù)市場(chǎng)需求,必須把三元軟包電池各項(xiàng)性能提升作為研發(fā)的重點(diǎn),尤其是安全性能和循環(huán)性能的提升,目的是使其更適合新能源汽車的發(fā)展。英國(guó)曼徹斯特大學(xué)的安德烈?K(AndreK.Geim)等在2004年制備出石墨烯材料,由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和光電性質(zhì)受到了人們廣泛的重視。單層石墨具有大的比表面積、優(yōu)良的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能和低的熱膨脹系數(shù)。尤其是其高導(dǎo)電性質(zhì)、大的比表面性質(zhì)和其單分子層二維納米尺度的結(jié)構(gòu)性質(zhì),可在超級(jí)電容器和鋰離子電池中用作電極材料。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的是提供一種高安全性、高壽命三元軟包電池制備方法,使得三元軟包電池不僅具有高能量密度,還具有良好的安全性能和循環(huán)壽命。制備方法一種三元軟包電池,包括電芯,其特征是,由外向中間分別疊入石墨烯薄膜、單面涂覆的負(fù)極片、隔膜、雙面涂覆的正極片、隔膜、雙面涂覆負(fù)極。三元軟包電池,電芯的最外層兩面加入石墨烯薄膜,所述石墨烯薄膜的厚度為1-50μm,所述石墨烯薄膜含氧的質(zhì)量小于1%。所述單面涂覆的負(fù)極片與雙面涂覆負(fù)極片大小相同;本發(fā)明提供一種三元軟包電池制備工藝流程如下:(1)將負(fù)極材料進(jìn)行常規(guī)配料,然后進(jìn)行負(fù)極單面涂布、輥壓、制片得到單面涂覆的負(fù)極片,然后負(fù)極雙面涂覆、輥壓、制片得到雙面涂覆的負(fù)極片;(2)將正極極材料進(jìn)行常規(guī)配料然后進(jìn)行正極雙面涂覆、輥壓、制片得到雙面涂覆的正極片;(3)進(jìn)行疊片,疊片電芯疊層由外向里分別疊入石墨烯薄膜、單面涂覆的負(fù)極片、隔膜、雙面涂覆的正極片、隔膜、雙面涂覆負(fù)極,電芯疊層中間部分均為常規(guī)雙面涂覆正極片、隔膜、常規(guī)雙面涂覆負(fù)極片;(4)進(jìn)行極耳焊接、封裝、電芯烘烤、注液、化成、抽液成型、檢測(cè)得到三元軟包電池。本發(fā)明具有如下有益效果:(1)本發(fā)明在疊片時(shí)疊片電芯疊層由外向里分別疊入石墨烯薄膜、單面涂覆的負(fù)極片、隔膜、雙面涂覆正極片,由于石墨烯薄膜具有超高的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性,在電芯受到外界破壞時(shí),電流和熱量可以通過外層石墨烯薄膜迅速傳導(dǎo)出去,緩解了電池內(nèi)部材料熱失控產(chǎn)生危險(xiǎn),提高了電池的安全性能;(2)由于石墨烯材料具有低的熱膨脹系數(shù),在電池內(nèi)部產(chǎn)生大量熱時(shí),石墨烯薄膜的形變非常小,不會(huì)產(chǎn)生擠壓造成電芯內(nèi)部壓力增大。附圖說明圖1是是本發(fā)明電芯一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中,1—石墨烯隔膜,2—單片涂覆的負(fù)極片,3—隔膜,4—雙面涂覆正極片,5—雙面涂覆負(fù)極片。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖,對(duì)本發(fā)明的較優(yōu)的實(shí)施例作進(jìn)一步的詳細(xì)說明:實(shí)施例1如圖1所示,三元軟包電池的制備方法包括如下幾個(gè)步驟:(1)將負(fù)極材料進(jìn)行常規(guī)配料,然后進(jìn)行負(fù)極單面涂布、輥壓、制片得到單面涂覆的負(fù)極片,然后負(fù)極雙面涂覆、輥壓、制片得到雙面涂覆的負(fù)極片;(2)將正極材料進(jìn)行常規(guī)配料然后進(jìn)行正極雙面涂覆、輥壓、制片得到雙面涂覆的正極片;(3)進(jìn)行疊片,疊片電芯疊層由外向里分別疊入厚度為1μm,含氧量為1%的石墨烯薄膜1、單面涂覆的負(fù)極片2、隔膜3、雙面涂覆的正極片4、隔膜3、雙面涂覆負(fù)極5,電芯疊層中間部分均為常規(guī)雙面涂覆正極片4、隔膜、常規(guī)雙面涂覆負(fù)極片5;(4)進(jìn)行極耳焊接、封裝、電芯烘烤、注液、化成、抽液成型、檢測(cè)得到三元軟包電池。實(shí)施例2(1)將負(fù)極材料進(jìn)行常規(guī)配料,然后進(jìn)行負(fù)極單面涂布、輥壓、制片得到單面涂覆的負(fù)極片,然后負(fù)極雙面涂覆、輥壓、制片得到雙面涂覆的負(fù)極片;(2)將正極極材料進(jìn)行常規(guī)配料然后進(jìn)行正極雙面涂覆、輥壓、制片得到雙面涂覆的正極片;(3)進(jìn)行疊片,疊片電芯疊層由外向里分別疊入厚度為50μm,含氧量為0.3%的石墨烯薄膜1、單面涂覆的負(fù)極片2、隔膜3、雙面涂覆的正極片4、隔膜3、雙面涂覆負(fù)極5,電芯疊層中間部分均為常規(guī)雙面涂覆正極片4、隔膜、常規(guī)雙面涂覆負(fù)極片5;(4)進(jìn)行極耳焊接、封裝、電芯烘烤、注液、化成、抽液成型、檢測(cè)得到三元軟包電池。實(shí)施例3(1)將負(fù)極材料進(jìn)行常規(guī)配料,然后進(jìn)行負(fù)極單面涂布、輥壓、制片得到單面涂覆的負(fù)極片,然后負(fù)極雙面涂覆、輥壓、制片得到雙面涂覆的負(fù)極片;(2)將正極極材料進(jìn)行常規(guī)配料然后進(jìn)行正極雙面涂覆、輥壓、制片得到雙面涂覆的正極片;(3)進(jìn)行疊片,疊片電芯疊層由外向里分別疊入厚度為25μm,含氧量為0.5%的石墨烯薄膜1、單面涂覆的負(fù)極片2、隔膜3、雙面涂覆的正極片4、隔膜3、雙面涂覆負(fù)極5,電芯疊層中間部分均為常規(guī)雙面涂覆正極片4、隔膜、常規(guī)雙面涂覆負(fù)極片5;(4)進(jìn)行極耳焊接、封裝、電芯烘烤、注液、化成、抽液成型、檢測(cè)得到三元軟包電池。表1實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例32000次充放電容量保持率91%92%94%針刺實(shí)驗(yàn)不著火不著火不著火其效果如表1所示,本發(fā)明所制備的三元軟包電池在針刺試下均不著火。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明,不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對(duì)于本發(fā)明所屬
技術(shù)領(lǐng)域:
的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下,還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換,都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3