[发明专利]一种高能量密度移动电源用聚合物锂离子电池

说明书

本发明公开了一种高能量密度移动电源用聚合物锂离子电池，所述电池正极片由正极活性物质、碳纳米管导电剂、微米级导电石墨、PVDF按照一定质量比混合，以NMP为溶剂，利用高速剪切分散机制浆而后涂覆于铝箔集流体上制得；负极片由负极活性物质、球形纳米级导电炭黑、CMC、SBR按照一定质量比，以去离子水为溶剂，利用高速剪切分散机制浆后涂覆于铜箔集流体上制得；将正极片与负极片、隔膜卷绕制得锂离子电池。本发明所制得的移动电源用聚合物锂离子电池其体积能量密度可达530Wh/L~560Wh/L，0.5C循环400次容量保持大于80%，制作成本控制在2.3元/Ah~2.5元/Ah，具有优异的性价比优势。

技术领域

本发明属于锂离子电池制造技术领域，具体涉及到一种高能量密度移动电源用聚合物锂离子电池。

背景技术

随着手机、平板电脑等娱乐设备的普及，作为重要部件之一的锂离子电池，其续航能力无法满足人们连续使用8小时以上的需求，而充电场所并不是一直伴随着一个自由活动的人，于是便有了一种便携式移动电源的产生，它能够随时给没电的手机、平板电脑等娱乐设备进行充电，方便又快捷。

早期市面上的移动电源所用的锂离子电池多以18650为主，主要是因为在相同容量下，18650电池价格便宜。由于18650电池有很大的安全隐患，经常有报道报出该类电池爆炸伤人事件，因此越来越多的人选择安全性更好的聚合物锂离子电池制作的移动电源。

镍钴锰酸锂正极材料与钴酸锂相比，价格要低许多。出于成本考虑，聚合物锂离子移动电源电池所用正极材料一般采用镍钴锰酸锂材料，而镍钴锰酸锂材料低的压实密度，却限制了其高体积能量密度的发展。当前市面上出现了一种高电压的镍钴锰酸锂材料，能够将电池充电上限电压从4.2V提升至4.35V，这样大大提升了电池体积能量密度。但是由于高电压镍钴锰酸锂材料自身的特殊性，在加工过程中极易吸水，电池储存或者使用过程中极易胀气，严重影响电池使用寿命，且所售电池价格偏高，仍然是不能完全取代18650作为移动电源电池。

因此，有必要开发一种低成本高能量密度移动电源用聚合物锂离子电池。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种高能量密度移动电源用聚合物锂离子电池，为了实现上述发明目的，本发明采取了以下技术方案：

一种高能量密度移动电源用聚合物锂离子电池，其制备包括如下步骤：

（1）正极片的制备：

正极各组分质量百分比为正极活性物质：碳纳米管：KS-6（导电石墨）：PVDF（聚偏氟乙烯）= 96:1.3:1.0:1.7 ~ 97.8:0.5:0.4:1.3，具体如下：

A、将聚偏氟乙烯与N-甲基吡咯烷酮按照0.08:1加入高速剪切分散机中，真空高速搅拌90min~120min，制得粘结剂胶液；

B、将碳纳米管导电剂、微米级导电石墨KS-6加入胶液中，真空高速搅拌90min~120min，得到纳米微米复合导电剂；

C、将正极活性物质总量的50%加入到纳米微米复合导电剂中，真空高速搅拌40min~60min；

D、将正极活性物质总量的剩余50%，按照总干粉固含为68%~72%的量加入N-甲基吡咯烷酮溶剂，真空高速搅拌90min~120min，得到正极浆料；

E、将正极浆料涂覆于铝箔集流体上，经过烘干、辊压、分条后制得正极片；

（2）负极片的制备：

负极各组分质量百分比为石墨（负极活性物质）：SP（导电炭黑）：CMC（羧甲基纤维素钠）：SBR = 95.5:1.0:1.7:1.8 ~ 96.5:0.5:1.5:1.5，具体如下：