[发明专利]一种提高锂离子动力电池的耐久性的方法及锂离子动力电池

说明书

技术领域

本发明涉及电化学技术领域，具体说是一种提高锂离子动力电池的耐久性的方法及锂离子动力电池。

背景技术

锂离子动力电池是指以两种不同的能够可逆地嵌入及脱出锂离子的嵌锂化合物作为电池正极和负极的二次电化学体系装置，充电时锂离子从正极脱嵌，穿过电解质和隔膜，嵌入到负极中。放电时锂离子从负极脱嵌，通过电解质和隔膜，嵌入到正极中，可由此循环反复。锂离子动力电池在新能源领域有着广泛的应用前景，比如在电动汽车，太阳能或风能或抽水储能电站领域，尤其是电动汽车领域，需要高能量密度来达到长续航里程，同时需要长使用寿命，即耐久性要好，才能具有经济性使用价值，而聚合物锂离子动力电池被发现是容易实现高能量密度的锂离子动力电池体系，由于其采用铝塑膜进行真空封装，铝塑膜重量轻，比钢壳，铝壳的重量轻得多，因此聚合物锂离子动力电池容易实现高能量密度，但由于采用真空封装，无法在铝塑膜壳体与电池芯的之间的空间储存电解液，因为铝塑膜壳体与电池芯在真空封装后，会紧密贴在一起，无法多留存电解液，这就会影响到电池的使用寿命，即耐久性。另外，高能量密度的锂离子动力电池体系由于其能量密度高，其活性物质在电池内部严重短路时，会产生大量的热，从而造成电池热失控，出现所谓的安全问题，如燃烧、爆炸等等，由此造成电池的使用寿命终止，影响电池的使用耐久性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种提高锂离子动力电池的耐久性的方法及锂离子动力电池。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案一为：

一种负极材料的制备方法，包括：

将油系针状焦原料经1300～1800℃煅烧至孔度为10～15％；

将煅烧后的针状焦于100～300℃、2～10个大气压状态下与液体沥青混合进行高压浸渍，浸渍至孔度为1～10％；

将浸渍后的针状焦于3000～3800℃下进行石墨化处理，得到孔径为0.01～100μm、孔度为50～70％的石墨；

将上述石墨制成D₁₀≥3μm、D₅₀≈5μm、D₉₀≤7μm的石墨颗粒；

将上述石墨颗粒用呋喃树脂、电木树脂或硬碳进行包覆处理；

将包覆处理后的石墨颗粒进行卤化提纯，得到负极材料。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案二为：

一种负极极片的制备方法，包括：

将3～5重量份的粘合剂、1～2重量份的碳黑导电剂和92～96重量份的负极材料于去离子水中分散至固含量为60～70％，粘度为2000～5000cP的浆料；

将上述浆料涂布在8～15μm的双面铜箔上，经烘干、辊压后制得面密度为16～19mg/cm²，压实密度为1.4～1.6mg/cm³的负极极片；

所述负极材料为按照上述技术方案一所述的负极材料的制备方法所制备得到的负极材料。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案三为：

一种锂离子动力电池的制备方法，包括：

制备正极极片和负极极片，所述负极极片按照上述技术方案二所述的负极极片的制备方法进行制备；

将制备好的正极极片、负极极片和隔膜进行卷绕，然后用冲好型腔的铝塑膜对卷绕体进行封装，再在80～90温度下真空烘烤12～48小时，然后置于氩气保护的手套箱内注入电解液，经化成、真空抽气封装后，制得锂离子动力电池。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案四为：

一种提高锂离子动力电池的耐久性的方法，采用特定的负极材料制作锂离子动力电池的负极极片，所述特定的负极材料的制备方法包括：

将油系针状焦原料经1300～1800℃煅烧至孔度为10～15％；

将煅烧后的针状焦于100～300℃、2～10个大气压状态下与液体沥青混合进行高压浸渍，浸渍至孔度为3～10％；

将浸渍后的针状焦于3000～3800℃下进行石墨化处理，得到孔径为0.01～100μm、孔度为50～70％的石墨；

将上述石墨制成D₁₀≥3μm、D₅₀为3～15μm、D₉₀≤20μm的石墨颗粒；

将上述石墨颗粒用呋喃树脂、电木树脂或硬碳进行包覆处理；

将包覆处理后的石墨颗粒进行卤化提纯，得到负极材料；

所述负极极片的制备方法包括：