[发明专利]一种锂离子电池及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于锂离子电池领域，具体地说，涉及一种锂离子电池及其制备方法。

背景技术

锂离子电池由于其能量密度高，工作电压高，无记忆效应，循环寿命长等优点、自商业化以来，备受关注。尤其是在目前处于井喷的新能源动力汽车、通讯基站、储能基站和家庭储能等领域得到广泛的应用。

由于大容量的动力锂离子电池发展越来越快，电池的热效应安全成为追求电池优越的倍率性能目标的瓶颈，而且安全性能向来是业界关注的基础、焦点和立足点。我们知道锂离子单体电池的最高使用温度是60℃左右，而电池在过热条件下使用会导致电池内部电解液的分解和老化，副反应增多会降低电池各方面性能。且研究表明大容量的动力锂离子电池随着充放电倍率的增加，电池的温度明显上升，同时内部温差也不断加大，大倍率放电时导致的电芯主体温度过高，电芯内部的温度梯度和热应力增加，电池循环寿命大大减少。

目前在改善单体电芯充放电过程中温度过高的技术方案并不多，一般是增加正负极极耳与集流体的接触面积，或者在极耳处涂覆导热材料。公开号为CN202662699U的中国发明专利主要在正负极极耳处涂覆“pvdf涂膏”和自包装膜的底部向上包裹聚酰亚胺高温胶带。不足之处在于：增加了非活性物质所占的比例，降低了电池的能量密度并且增加了成本。

有鉴于此特提出本发明。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种锂离子电池及其制备方法，正极片、负极片均开设圆孔，利于锂离子电池的散热，在持续3C充放电过程中，电芯主体产热温度明显降低，电池循环寿命增长。

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：

一种锂离子电池，包括壳体、设置在壳体内的叠片芯体和电解液，所述叠片芯体包括正极片、负极片、用于分开正极片与负极片的复合隔膜，所述复合隔膜设置在正极片与负极片之间，所述正极片、负极片均开设有圆孔。

进一步地，所述正极片由正极活性物质中的一种或多种与聚偏氟乙烯粘结剂混合均匀涂敷在集流体铝箔上形成，所述正极活性物质包括锰酸锂、钴酸锂、三元、磷酸铁锂，所述集流体铝箔的厚度为12～20um。

进一步地，所述负极片由天然石墨、人造石墨、中间相炭微球、聚合物炭中的一种或几种与丁苯橡胶粘结剂混合均匀涂敷在集流体铜箔上形成，所述集流体铜箔的厚度为5～10um。

进一步地，所述复合隔膜为由PE或PE复合成的薄膜结构，所述复合隔膜为单层薄膜结构或多层薄膜结构。

进一步地，所述壳体为多层复合结构，从内至外依次为PP膜、AL箔、尼龙膜。

进一步地，所述电解液为LiPF6为锂盐，溶剂为EC、PC、DMC和EMC中至少1种比例的混合物。

进一步地，所述正极片开设有4mm圆孔，所述负极片开设有2mm圆孔。

一种如上述锂离子电池的制备方法，包括以下步骤：

步骤S1，正极片制作，将正极材料在N-甲基吡络烷酮有机溶剂中混合制成正极浆料，将正极浆料涂敷在正极集流体上，烘烤并冷压成型，进行模切制得正极片；

步骤S2，负极片制作，将负极材料在羧甲基纤维素胶液中混合均匀，加入粘结剂制成负极浆料，将负极浆料涂敷在负极集流体上，烘烤并冷压成型，进行模切制得负极片；

步骤S3，叠片芯体制作，将所述正极片、复合隔膜以及负极片叠制成电芯，并将所述电芯进行热封，然后将所述电芯在真空环境下烘烤干燥后注液；

步骤S4，化成与分容，将注液后的电芯预封装，高温搁置浸润，然后控制充电电压使得电芯化成、化成电压控制在3.2～3.6V，化成完成后将电芯抽真空，封装并分容、分容电压控制在2.0～3.65V。

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果。

本发明的正极片、负极片均开设圆孔，利于锂离子电池的散热，在持续3C充放电过程中，电芯主体产热温度明显降低，电池循环寿命增长，从极片结构设计上满足了大容量锂离子动力电池减热目的。

本发明结构合理，实用性强，有利于设备推广应用。

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

附图作为本申请的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：