[发明专利]一种无机隔膜型锂离子电池的制备方法、电芯及锂离子电池在审
申请号: | 201811542217.X | 申请日: | 2018-12-17 |
公开(公告)号: | CN109755634A | 公开(公告)日: | 2019-05-14 |
发明(设计)人: | 孙召琴;金翼;穆居易;胡晨;王绥军;黎可;毛海波;刘家亮 | 申请(专利权)人: | 中国电力科学研究院有限公司;国家电网有限公司 |
主分类号: | H01M10/0525 | 分类号: | H01M10/0525;H01M10/058 |
代理公司: | 北京工信联合知识产权代理有限公司 11266 | 代理人: | 胡秋立 |
地址: | 100192 北*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 锂离子电池 电芯 氧化铝陶瓷粉末 复合电极片 无机隔膜 涂覆 制备 制备锂离子电池 分散剂溶液 耐高温性能 氧化铝粉末 电池极片 浆料涂覆 容量衰减 正负极片 电解液 下电极 粘结剂 质量比 包扎 裁片 化成 浆料 粒径 收卷 预设 封装 灌注 装配 溶解 | ||
1.一种无机隔膜型锂离子电池的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤(1),称取(1000-1200)重量份不同粒径的氧化铝放入溶剂中,开启搅拌装置,使其溶解,制得悬浊液;
步骤(2),取(100-120)重量份水溶性粘结剂和(30-40)重量份分散剂加入上述悬浊液中,搅拌,得到均匀稳定的氧化铝涂覆悬浊液;
步骤(3),将所述氧化铝涂覆悬浊液以预设厚度涂敷于成卷的电池极片表面,并将所述电池极片置于(50-60)℃的条件下烘干后收卷、裁片,即可得到电极支撑型无机隔膜复合电极片;
步骤(4),将所述步骤(3)中得到的电极支撑型无机隔膜复合电极片与对应的正极片或负极片进行平行装配,制成电芯;
步骤(5),对所述电芯进行包扎固定、封装、灌注电解液和化成制成锂离子电池。
2.根据权利要求1所述的无机隔膜型锂离子电池的制备方法,其特征在于,所述粒径为80μm 、2μm、600nm 的氧化铝颗粒的质量比为(600~700):(100~300):(100~200);所述粒径为3μm、200nm 的氧化铝颗粒的质量比为(800~900):(100~300)。
3.根据权利要求1或2所述的无机隔膜型锂离子电池的制备方法,其特征在于,所述粘结剂包括聚乙烯醇与聚醚酰亚胺的组合物、聚丙烯酸与羧甲基纤维素钠的组合物、聚乙烯醇与聚丙烯酸的组合物或聚酰亚胺酸。
4.根据权利要求3所述的无机隔膜型锂离子电池的制备方法,其特征在于,所述粘结剂组合物形成的胶液的质量浓度为(10-50)%。
5.根据权利要求3所述的无机隔膜型锂离子电池的制备方法,其特征在于,用聚酰亚胺酸配置的胶液的质量浓度为(0.1-10)%。
6.根据权利要求1或2所述的无机隔膜型锂离子电池的制备方法,其特征在于,所述分散剂为羧甲基纤维素钠、十二烷基硫酸钠、木质素磺酸盐、十六烷基三甲基溴化铵和二癸基二甲基氯化铵中的至少一种。
7.根据权利要求1或2所述的无机隔膜型锂离子电池的制备方法,其特征在于,所述分散剂的水溶液中分散剂的质量浓度为(1-3)%。
8.根据权利要求1或2所述的无机隔膜型锂离子电池的制备方法,其特征在于,在所述步骤(3)之前还包括:对所述粘合剂进行成膜高温试验,将所述步骤(2)中制备的涂覆浆料涂覆于箔材上面,并将其置于(400-800)℃的条件下进行烘烤以制备无机隔膜,然后降温至室温,取出无机隔膜,观察无机隔膜的热收缩变化;如果隔膜加热后体积无任何收缩变形,则选择所述步骤(2)中制备的涂覆浆料进行步骤(3)的操作。
9.根据权利要求1或2所述的无机隔膜型锂离子电池的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)中,所述氧化铝涂覆悬浊液的涂覆过程中,环境湿度为40%-70%。
10.一种电芯其特征在于,包括: 电极支撑型无机隔膜复合电极片和与其平行设置的正极片或负极片;其中,
所述电极支撑型无机隔膜复合电极片由不同粒径的氧化铝和一定比例的水溶性粘结剂形成的氧化铝涂覆悬浊液以预设厚度涂敷于成卷的电池极片表面而形成。
11.一种锂离子电池,其特征在于,包括如权利要求10所述的电芯。
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