[发明专利]一种新型动力电池及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及动力电池的配方研究，具体是一种新型动力电池及其制备方法，属于动力电池技术领域。

技术背景

全球能源危机和环境气候对人类带来的威胁日趋严峻，应对危机，节能减排、发展绿色能源和低碳经济是目前的首要任务。因此，发展低碳高效的新型能源成为减少化石能源消耗，保护人类居住环境的必然选择和未来发展的最终目标。

我国现有的动力电池倍率性能差，而且温度的高低，直接影响到其放电性能。国内已有的磷酸铁锂动力电池的功率密度(功率型)在500-1500W/Kg之间，常温下放电比容量在90-110Wh/kg左右。在温度降低时，放电比容量下降很快，到了-20℃左右时，有些电池只能在0.2C时可以放电，而且也只能达到60％，到了-40℃，则大部分电池不能放电。由此可以明显看出大电流充放电和低温对电池放电性能的影响相当大，而我国大部分地区全年最低气温很多都在这一范围，这就制约了我国动力电池的推广及应用。因此，该电池的研发列入了“十五”期间的“863”国家高科技发展计划，成为国家重点支持和鼓励发展的项目。

发明内容

本发明正是针对动力电池在高倍率条件下不能正常充放和低温下充放电性能降低很快的技术问题，通过在现有动力电池成分中添加钼离子，从而提高新型动力电池的高倍率充放电性能和低温稳定性，使动力电池的高倍率充放电和抗低温性能得到较大提高。

本发明通过以下技术方案实现：

一种新型动力电池，其特征在于在纳米磷酸铁锂正极材料中添加金属离子钼离子，具体配方为纳米磷酸铁锂正极材料∶粘接剂∶导电剂∶钼酸铵＝89∶5∶5∶1。其磷酸铁锂正极材料具体制备方法为：在溶剂中加入粘接剂，先用1500转/分钟的速度搅拌0.5小时，再用2500转/分钟的速度搅拌1.5小时；分三次加入纳米磷酸铁锂正极材料、钼酸铵和导电剂，先用1500转/分钟的速度搅拌0.5小时，再用2500转/分钟的速度搅拌2.5小时；负极材料按一般配方及方法制备，再进行涂布、轧制、极片成型、干燥、叠片、焊极耳、入壳、激光焊接、干燥、注液、化成、搁置、分容工序，最后完成新型动力电池制备。

本发明通过对电池配方和制备工艺的研究，所研发的添加钼离子的纳米磷酸铁锂动力电池经测试9Ah以上容量的电池功率密度≥2300W/Kg，放电倍率可达到30C，根据QC/T743-2006测试标准要求，将所研发的添加钼离子的纳米磷酸铁锂动力电池在20℃±5℃条件下，以9A充电至3.9V，然后恒压充电至电流小于0.2A，有如下性能：在-20℃、0.2C放电测试达到放电容量的80％，-20℃、20C放电容量达到87％；-40℃、0.2C放电容量达到常温放电的60％。

具体实施方式

本发明通过在现有动力电池成分中添加钼离子，从而提高新型动力电池的低温稳定性，具体配方为纳米磷酸铁锂∶粘接剂∶导电剂∶钼酸铵＝89∶5∶5∶1，纳米磷酸铁锂正极极片材料具体制备过程如下：在溶剂中加入粘接剂，先用1500转/分钟的速度搅拌0.5小时，再用2500转/分钟的速度搅拌1.5小时；分三次加入纳米磷酸铁锂正极材料、钼酸铵和导电剂，先用1500转/分钟的速度搅拌0.5小时，再用2500转/分钟的速度搅拌2.5小时，负极材料按一般配方及方法制备。

纳米磷酸铁锂正极材料、负极材料制备好后，再经涂布、轧制、极片成型、干燥、叠片、焊极耳、入壳、激光焊接、干燥、注液、化成、搁置、分容工序，最后完成新型动力电池制备。