锂离子动力电池

摘要

本发明公开了一种锂离子动力电池，要解决的技术问题是提高动力电池的重量比能量、保护环境。本发明的锂离子动力电池，具有电池外壳、负极、正极、电解液和隔膜，负极含有占负极材料90％～93％质量比的钛酸锂活性物质，正极含有占正极材料88％～90％质量比的磷酸钒锂活性物质，电解液含有碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、二甲醚和碳酸甲乙酯中的一种以上混合的有机溶剂。本发明与现有技术相比，电池具有较高的安全性能、良好的倍率性能、循环性能和长的循环寿命，制造简单，成本低廉，没有环境污染，无泄露、储存寿命长，易于小型化，而且使用温度范围广泛，可以取代目前广泛使用的铅酸蓄电池。

主权项

一种锂离子动力电池，具有电池外壳、负极、正极、电解液和隔膜，其特征在于：所述负极由聚偏氟乙烯、钛酸锂活性物质和乙炔黑按5％∶90％∶5％质量比组成，所述正极由聚偏氟乙烯、磷酸钒锂活性物质和乙炔黑按5％∶88％：7％组成，所述电解液含有体积比1∶1的碳酸乙烯酯(EC)和碳酸二甲酯(DMC)的混合物；所述钛酸锂活性物质的化学式为Li4Ti5O12；所述钛酸锂活性物质的粒径为13μm；所述负极设有集流体，集流体为铜箔；所述磷酸钒锂活性物质的化学式为Li3V2(PO4)3；所述磷酸钒锂活性物质的粒径为13μm；所述正极设有集流体，集流体为铝箔；所述电解液中含有的电解质是导电锂盐LiPF6；所述隔膜为聚丙烯膜；所述外壳是塑料外壳；所述锂离子动力电池通过串联电池单体构成；所述锂离子动力电池采用以下方法制备得到：将13μm的Li4Ti5O12、乙炔黑和溶于N‑甲基吡咯烷酮的聚偏氟乙烯按照90∶5∶5的质量比放到搅拌机中，以150转/分钟搅拌12小时获得所需的负极浆料；将负极浆料放到拉浆机上，涂敷在10μm的铜箔上，在130℃烘烤6小时，在20MPa的压力下辊压，按照270mm×42.5mm的尺寸剪切，制作成面密度为230g/cm2的负极极片；将13μm的Li3V2(PO4)3、乙炔黑和聚偏氟乙烯水溶液按照88∶7∶5的质量比例放到搅拌机 中，以100转/分钟搅拌24小时；将正极浆料放到拉浆机上，涂敷在15μm的铝箔上，在150℃烘烤6小时，在25MPa的压力下辊压，按照320mm×41.5mm的尺寸剪切，制作成面密度为210g/cm2的正极极片；将正极极片、Celgard2400型聚丙烯隔膜和负极极片按照顺序叠加在一起，在邵阳市达力电源实业有限公司423048卷绕机上卷绕，热压后装入塑料外壳中；把电池单体放到烘烤箱中，在100℃下烘烤10小时，再把电池单体转移到注液间，注入1/mol/L LiPF6的EC+DMC体积比1∶1电解液，密封之后即制作成电池单体；将制备好的电池单体，放置12小时，然后放到电池化成柜上，在上、下限电压为1‑3V，以0.1C的电流充放电3次；记录电池单体的内阻40Ω、容量338mAh、开路电池的电压1.003V；电池出现2.5V和2.0V双电位平台，500次循环后电池容量保持率为93.6％；将9个电池单体，装入动力电池塑料外壳中，通过导线串联起来，再焊接热封，得到所需的开路电压约36V的动力电池组。