大容量高倍率型软包磷酸铁锂电池

摘要

本发明涉及一种大容量高倍率型软包磷酸铁锂电池，所述电池的正负极材料的制备方法包括：正极材料是将掺杂Mg²⁺的磷酸铁锂、导电剂、和粘结剂按比例制浆后涂覆在铝箔上；负极材料是将活性物质、导电剂、和丁苯橡胶按比例制浆后涂覆在铜箔上，再以叠片方式制成软包电池。本发明的电池及其制备方法通过对磷酸铁锂掺杂Mg²⁺提高了材料的电导率，改善了高倍率放电性能。电池采用叠片式结构，极耳焊接采用大功率超声波焊接，有利于减小内阻，提高倍率放电性能。其持续放电电流可达到10C，容量保持率达到额定容量的90%。

主权项

一种大容量高倍率型软包磷酸铁锂电池的制备方法，其特征在于：步骤为：(1)正极制备：首先将粘结剂溶于有机溶剂氮甲基吡咯烷酮中，搅拌速度50r/min，高速分散速度1500r/min，时间4h；再加入预先混合好的掺杂Mg²⁺的磷酸铁锂与导电剂，高速分散速度1800r/min，时间5h，得到浆料；浆料粘度控制在5000‑10000mPa.s；用自动涂布机涂布在铝箔上；其中掺杂Mg²⁺的磷酸铁锂，占重量百分比为85‑92％，导电剂为碳黑导电剂或石墨导电剂，占重量百分比为2‑5％；粘结剂为聚偏氟乙烯，占重量百分比为3‑10％；所述掺杂Mg²⁺的磷酸铁锂，是按Li_1‑xMg_xFePO4的化学计量比称取LiOH·H₂O，MgO，FePO₄，加适量无水乙醇球磨混合，然后在N₂气氛下700℃焙烧12h，制备出掺杂Mg²⁺的磷酸铁锂，其中x＝0.005‑0.02；(2)负极制备：首先将羧甲基纤维素钠溶于去离子水，加入丁苯橡胶，搅拌速度40r/min，高速分散速度1500r/min，时间4h；再加入预先混合好的负极活性物质与导电剂，搅拌速度60r/min，高速分散速度1500r/min，时间4h；用自动涂布机涂布在铜箔上；其中活性物质为中间相炭微球或石墨或钛酸锂或硅碳化合物，占重量百分比为90‑95％；导电剂为碳黑导电剂或石墨导电剂，占重量百分比为1‑3％；丁苯橡胶占重量百分为2‑7％；(3)正负极极片经冲片后放入真空烘箱烘烤，每4h充氮气换气，真空度≤‑0.09MPa；装配在湿度≤10％RH环境下进行，采用大功率超声波焊接极耳，采用叠片方式制成软包电池，电芯烘烤48h后注液、化成、分容；所述电池的正极铝箔厚度为15‑25μm，负极铜箔厚度为12‑20μm；正极耳为铝带，厚度0.2‑0.3mm，宽度20‑60mm；负极耳为铜镀镍，厚度0.2‑0.3mm，宽度20‑60mm；铝塑膜厚度为0.153mm；所述电池的隔膜采用PP/PE/PP三层复合膜或PE隔膜或PP隔膜，厚度20‑60μm；电解液为六氟磷酸锂与碳酸甲乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸丙烯酯中的一种或一种以上的混合物。