[发明专利]一种低温锂离子电池的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种低温锂离子电池制造方法。 

背景技术

锂离子电池由于具有高比能量特性而具有广泛的用途，在消费电子、电动车、电动工具、储能等领域得到广泛推广和使用。但是，锂离子电池低温特性较差，当使用环境温度低于0℃时，电池性能大幅衰降或无法正常工作，在低温环境下，需给电池配备加热片升温保证其正常充放电工作。 

本发明通过采用薄长极板、低熔点复合电解液，制造出一种低温锂离子电池，该电池能在-60℃低温环境下以C/20倍率放电能放出常温容量的80％；-40℃下能支持5C倍率放电，电压平台能保持在2.5V以上。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种可以在低温环境下工作的锂离子电池。 

本发明提供一种包含和有机电解液一起被容纳在容器中的电极组的锂离子电池。所述电极组通过卷绕或叠加正极片、隔膜和负极片而成，所述正极片和负极片为具有较大表面积的薄长形状，正负极厚度为0.05mm～0.15mm。所述正极片类型可以为钴酸锂、镍钴锰锂或磷酸铁锂等常见锂离子正极体系，所述负极片类型可以为石墨、硬碳、钛酸锂或硅基等常见锂离子负极体系。 

根据上述方法，所述有机电解液采用LiPF₆的EC(碳酸乙烯酯)/EMC(碳酸甲乙酯)/EB(丁酸乙酯)复合电解液，其中溶质LiPF₆的浓度范围为0.5mol/L～2.5mol/L，溶剂中EC体积百分比范围为20％～50％、EMC体积百分比范围为20％～50％、EB体积百分比范围为20％～50％。 

根据上述方法，有机电解液中添加一定含量的甲苯，甲苯体积百分比范围为5％～20％。 

根据本发明的锂离子电池，与过去相比不会降低电池的循环寿命特性，可以通过所述各构成要素的协同作用效果大幅提高电池的低温工作性能。 

附图说明

下图表示本发明的实施例的锂离子电池的剖切立体图。 

其中： 

1a-正集流体；1b-负集流体；2-正极片；3-隔膜；4-负极片 

具体实施方式

A.正极片制作 

将正极材料按比例(LiCoO₂∶Super P∶PVDF＝93∶4∶3)混合，与NMP(NMP∶固体物质重量＝810∶1500)进行混合搅拌，正极浆料粘度控制在6000cps。将正极浆料均匀的涂覆在铝箔表面，经烘干、碾压、裁剪到设计的工艺参数而制作成正极片。 

B.负极片制作 

将负极材料按比例(C∶Super P∶SBR∶CMC＝94∶1∶2.5∶2.5)混合，与H₂O(H₂O∶固体物质重量＝1600∶1420)进行混合搅拌，负极浆料粘度控制在5000～6000cps。将负极浆料均匀的涂覆在铜箔表面，经烘干、碾压、裁剪到设计的工艺参数而制作成负极片。 

C.电解液配置 

将LiPF₆、EC(碳酸乙烯酯)、EMC(碳酸甲乙酯)、EB(丁酸乙酯)及甲苯混合，制成LiPF₆的有机溶液，混合时，按照每升电解液含有溶质1.0molLiPF₆；溶剂EC体积百分比40％、EMC体积百分比为30％、EB体积百分比为22％、甲苯体积百分比为8％。 

D.锂离子电池的组装 

将获得的正极片、隔膜、负极片按照隔膜位于正极片与负极片之间的方式螺旋状地卷绕成极组，将极组装入18650型电池壳体内，然后向电池壳内注入配置好的电解液，然后将18650型电池盖板与电池壳封口，即完成了锂离子电池的组装。 

E.电池的化成及低温性能的测试 

化成制度： 

a)0.2C电流恒流充电至4.2V转4.2V恒压充电至电流20mA 

b)搁置30min 

c)0.5C恒流放电至2.75V 

d)0.2C电流恒流充电至4.2V转4.2V恒压充电至电流20mA 

e)搁置30min 

f)1C恒流放电至2.75V 

低温测试制度： 

充电：将放电态电池在常温环境下以0.2C电流恒流充电至4.2V转4.2V恒压充电至电流20mA。 

放电：将电池放在低温箱内搁置16h后，按测试倍率进行放电，记录放电容量。 

低温测试结果： 

本发明并不限定于上述的一个实施方式的实施例，也可以是方形电池，电池的机械结构不做特别的限定。