[发明专利]一种低温高能量密度锂离子电池的制备方法

说明书

本发明要求保护一种低温能量型锂离子动力电池的制备方法，包括如下步骤：低温可充电锂离子动力电芯的制备方法包括极片制造、二次辊压、注液、静置、二次注液、化成、静置、分容。本发明的工艺操作简单，选取低温动力学优异的材料，采用二次辊压及二次注液的工艺，保证了高能量密度的同时，提高电解液与正负极活性材料的充分浸润性，有利于电化学反应。选取合适的低温添加剂的电解液，使得生成的SEI膜的均匀性、致密性和稳定性，防止在低温下阻抗过大，影响电芯的充放电。

技术领域

本发明涉及电池技术领域，具体涉及锂离子电池技术领域，特别涉及低温高能量密度动力电芯的制备方法。

背景技术

随着我国工业的快速发展，环境污染和资源短缺制约了继续发展的步伐。2012年，我国将新能源汽车列为我国七大战略性产业之一，从此新能源汽车进入了高速发展阶段，动力电池是现代电动汽车的主要能量系统，是三大核心部件之一，其关键技术亟待突破，系阻碍电动汽车发展的最大障碍。

传统的动力电池在低温下使用，反映到用户端就是充电时间延长。在低温下充电，电池容易析锂，所以充电之前，一般要对电池进行缓慢加热，等电池温度升高至正常温度后再进行充电。加热装置不仅增加了电池包的成本，还损失了整个PACK系统的能量密度。所以提升电池包能量密度，不仅需要开发高能量密度的动力单体电芯，还需要单体电芯兼顾低温充电功能。

发明内容

为解决现有技术中存在的缺陷，本发明提供一种低温高能量密度锂离子电池的制备方法。

本发明提供的低温高能量密度锂离子电池的制备方法，包括如下步骤：

S1:正极片制备：将镍钴锰酸锂正极材料和正极导电剂混合分散，连续滴加油系NMP溶液，混合搅拌均匀,达到粘度4000-10000mPa.s，制备成正极浆料，将正极浆料涂覆在铝箔上，烘干后辊压、模切，得到正极片；

S2:负极片制备：将无定型碳包覆的石墨和负极导电剂混合分散，加入水系粘结剂，混合搅拌均匀，达到粘度2000～8000mPa.s，得到负极浆料；将负极浆料涂覆在涂炭铜箔上，烘干后经过二次辊压、模切，得到负极片；

S3:电池的封装：将S1步骤得到的正极片、S2步骤得到的负极片放置隔膜进行叠片，然后极耳焊接，聚合物铝塑膜封装；

S4:注液、化成及分容：一次注液，注入第一种电解液，一次静置、加压化成；然后二次静置、二次注液，注入第二种电解液，三次静置，最后分容、常温老化，制备得到锂离子电池。

本发明的锂离子电池制备方法中，其中镍钴锰酸锂正极材料(NCM)，选自括NCM523,NCM622及NCM811中的一种，添加量为正极材料的95％～98％；

N-甲基吡咯烷酮NMP溶液含有5％～12％PVDF聚偏氟乙烯，NMP添加量为正极材料的1.0～3％；

正极导电剂选自导电炭黑、碳纳米管、石墨烯的至少一种，添加量为正极材料的0.5～3％。

本发明的锂离子电池制备方法中，其中无定型碳包覆的石墨为软碳或硬碳包覆的人造石墨，添加量为负极材料的94％～97.5％；

负极导电剂选自水系碳纳米管浆料、导电炭黑、碳纤维三者中的至少一种，添加量为负极材料的0.5％～2.5％；

水系粘结剂选自水系SBR/PVA/PAA三者中的至少一种，且添加有CMC，CMC占粘结剂20％～50％；水系粘结剂的添加量为负极材料的1.5％～4％。

以上添加量的百分数均为重量分数。

上述的锂离子电池制备方法中，步骤S2中，烘干后涂覆的铜箔二次辊压工艺为:第一次压实密度1.55-1.65g/cm³，搁置1～24小时，第二次压实密度1.60-1.75g/cm³。