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1、(10)申请公布号 CN 102881947 A (43)申请公布日 2013.01.16 C N 1 0 2 8 8 1 9 4 7 A *CN102881947A* (21)申请号 201210382756.8 (22)申请日 2012.10.11 H01M 10/0587(2010.01) H01M 2/02(2006.01) H01M 4/505(2010.01) H01M 2/16(2006.01) (71)申请人山东天阳新能源有限公司 地址 257000 山东省东营市东营经济技术开 发区新孵化大厦(B楼)228房间 (72)发明人徐建贞 朱玉法 柳艾美 孟庆帅 (74)专利代理机构。
2、东营双桥专利代理有限责任 公司 37107 代理人侯华颂 (54) 发明名称 一种锰酸锂软包电池及其制备方法 (57) 摘要 本发明涉及锂离子电池技术领域的一种锰酸 锂软包电池及制备方法。它是将锰酸锂材料和导 电剂、粘结剂等混合而成正极浆料;将石墨和导 电剂、粘结剂等混合而成负极浆料。再将正极浆料 涂敷在铝箔上制成正极片,负极浆料涂敷在铜箔 上制成负极片。然后将正负极片加入隔膜卷成圆 柱形卷芯,将卷芯与卷芯辅助模块、极耳固定片、 外极耳以及铝塑膜包装材料进行装配,然后注液 化成,最后密封。本发明的制作工艺保持了圆柱电 池制作工艺成熟、效率高的特点,同时又具备了软 包电池成本低、安全性能好的优点。
3、。 (51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书6页 附图4页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 6 页 附图 4 页 1/2页 2 1.一种锰酸锂软包电池,包括外壳、外极耳、卷芯和电解液,其特征是:卷芯是由多个 卷芯单元连接组成,多个卷芯单元被两块卷芯辅助模块夹持固定在其中,外壳采用铝塑膜 软包装袋,两个外极耳被密封粘接在铝塑膜软包装袋的袋口处,所有卷芯单元的极耳通过 对应的正负极集流体与外极耳连接;所述的卷芯单元是由正极片、隔膜和负极片卷绕而成 的圆柱形卷芯,正极片是将锰酸锂为主要成分的正极浆料涂敷在铝箔上制成,负极片是将 负极浆料涂。
4、敷在铜箔上制成;所述的正极集流体为铝带,负极集流体为铜带或镍带。 2.根据权利要求1所述的锰酸锂软包电池,其特征是:所述的卷芯辅助模块组合方式 包括:一种是两块卷芯辅助模块沿卷芯的轴向对合组成的长方体结构,其内部设有与卷芯 插接配合的柱形凹槽,两块卷芯辅助模块在其对合面上设有相互插接配合的凸柱和凹槽, 卷芯辅助模块上设有内外贯通的通孔或通槽;另一种是两块卷芯辅助模块沿卷芯的外周边 对合组成的长方体结构,其内部设有与卷芯插接配合的弧形凹槽,两块卷芯辅助模块在其 对合面上设有相互插接配合的凸柱和凹槽,卷芯辅助模块上设有内外贯通的通孔或通槽, 两块卷芯辅助模块沿卷芯的外周边对合方式包括上、下对合结构。
5、和左、右对合结构;所述的 卷芯辅助模块是PP材质或耐电解液腐蚀的软质橡胶材料制成;所述的卷芯辅助模块在其 封闭端设置插槽,正极集流体、负极集流体分别插接固定在卷芯辅助模块对应的端部插槽 内。 3.根据权利要求1或2所述的锰酸锂软包电池,其特征是:在外极耳与铝塑膜外包装 袋的袋口封装面上预制有极耳紧固片,极耳紧固片是由PP材料制成。 4.根据权利要求1或2所述的锰酸锂软包电池,其特征是:所述的正极浆料是将重 量份为57份的粘结剂、8791份的锰酸锂、23份的导电碳黑、23份的导电石墨与N-甲 基-2-吡咯烷酮调和成固含量为5570%的浆料;所述的负极浆料是将重量份为8993份 的石墨、12份的导。
6、电炭黑、12份的导电石墨、57份的粘结剂与去离子水调和成固含量 3050%的浆料。 5.根据权利要求4所述的锰酸锂软包电池,其特征是:所述的粘结剂包括:聚偏二氟乙 烯或者水性胶,或者是重量份12份的羧甲基纤维素纳与45份的丁苯橡胶的混合物,或者 是重量份12份的羧甲基纤维素纳、22.5份的丁苯橡胶和22.5份的水性胶混合物。 6.根据权利要求1所述的锰酸锂软包电池,其特征是:所述的隔膜的组成如下:以聚丙 烯、聚乙烯材质的隔膜为基体,在基体表面涂敷由聚合物胶体材料和无机填料组成的涂层; 所述的聚合物胶体材料是由聚偏氟乙烯、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、聚丙烯腈和聚甲基 丙烯酸甲酯组成的混合物;所述的。
7、无机填料是由纳米级无机粉体材料三氧化二铝、二氧化 硅的一种或其混合物组成。 7.根据权利要求6所述的锰酸锂软包电池,其特征是:所述的聚丙烯、聚乙烯材质的 隔膜基体选用聚丙烯微孔薄膜或者聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯三层复合微孔隔膜;所述的无 机填料粒度是50nm-200nm;所述隔膜涂层厚度为1-5m;经过涂聚合物胶体材料和无机填 料处理的隔膜孔隙率在30%-50%之间;所述无机填料的重量占涂层聚合物胶体材料重量的 30%-100%。 8.根据权利要求7所述的锰酸锂软包电池,其特征是:聚合物胶体材料中的聚偏氟乙 烯、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物占总体聚合物胶体材料重量的40%-70%;聚丙烯腈占总体聚 合。
8、物胶体材料重量的5%-20%;聚甲基丙烯酸甲酯占总体聚合物胶体材料重量的10%-40%。 权 利 要 求 书CN 102881947 A 2/2页 3 9.根据权利要求8所述的锰酸锂软包电池,其特征是:聚合物胶体材料所用溶剂选自 下列溶剂的一种或几种:丁酮、丙酮、四氢呋喃、N-甲基吡咯烷酮、乙酸乙酯、乙醇、碳酸二 乙酯、丁醇。 10.根据4-9任一权利要求所述的锰酸锂软包电池的制备方法,其特征是:包括以下步 骤: (1)配料: 正极浆料的配制是将锰酸锂、导电碳黑、导电石墨均烘烤后,将粘结剂加入 N-甲基-2-吡咯烷酮搅拌,加入导电炭黑和导电石墨继续搅拌,最后加入锰酸锂搅拌成粘 稠的浆料;负极浆。
9、料的配制是所述物料搅拌成浆料; (2)涂布:将搅拌好的正极和负极浆料分别均匀地涂敷在铝箔和铜箔上,并留出空白 区域作为极耳区; (3)烘烤:极片涂布完毕后先进行烘烤,在真空烤箱中循环烘烤20-26小时后转到下一 工序; (4)辊压:将正、负极片通过辊压机先切边再辊压到合适的厚度; (5)分条制片:将辊压后的极片通过分条机进行分条,然后在留白处焊接纯镍材料或 纯铝材料的极耳; (6)烘烤:极片制作完毕再进行循环烘烤20-26小时,然后转到下一工序; (7)卷绕:将隔膜置于正负极片中间依次叠放,以平均的张紧力卷绕在卷针上,卷绕好 之后用胶带将卷芯缠绕包好; (8)装配:将卷好的卷芯正极耳采用超声波。
10、焊接到正极集流体铝带上;负极耳采用超 声波焊接到负极集流体镍带或铜带上,再将正极集流体、负极集流体分别与外极耳进行超 声波焊接,卷芯装入卷芯辅助模块,将正极集流体、负极集流体分别插入卷芯辅助模块对应 的卡槽内,最后装入铝塑膜包装袋内; (9)注液、化成:注液后2448小时内化成,首先以0.02C-0.05C的电流进行预充至电 压3.4V,然后以0.2C的电流充电至4.2V转为恒压充电,终止电流0.02C -0.05C;充满后再 以0.2C放电至3.0V,再以0.5C的电流充放电一次,将0.5C的放电容量作为电池的化成容 量; (10)化成后将电池内气体排出,将铝塑膜包装袋袋口与外极耳、外极耳固。
11、定片通过胶 黏剂热压密封。 11.根据权利要求10所述的锰酸锂软包电池的制备方法,其特征是:在步骤(1)的 正极浆料配制过程中,当选用聚偏二氟乙烯作为粘结剂时,先将聚偏二氟乙烯加入N-甲 基-2-吡咯烷酮搅拌,然后加入导电炭黑和导电石墨继续搅拌,最后加入锰酸锂搅拌成粘 稠的浆料。 12.根据权利要求10所述的锰酸锂软包电池的制备方法,其特征是:在步骤(1)的负极 浆料配制过程中,当选用羧甲基纤维素纳和丁苯橡胶或羧甲基纤维素纳和丁苯橡胶、水性 胶作为粘结剂时,先将羧甲基纤维素纳加入去离子水中搅拌,再加入导电炭黑和导电石墨 继续搅拌,然后加入石墨搅拌,最后加入丁苯橡胶或丁苯橡胶和水性胶乳液搅拌成浆。
12、料。 13.根据权利要求10、11或12所述的锰酸锂软包电池的制备方法,其特征是:步骤(5) 中的正负极片焊接纯镍材料或纯铝材料的极耳数不少于两个。 权 利 要 求 书CN 102881947 A 1/6页 4 一种锰酸锂软包电池及其制备方法 技术领域 0001 本发明属于锂离子电池领域,特别是中小容量的锰酸锂软包电池及其制备方法。 技术背景 0002 锂离子电池以其高电压、高能量密度、良好的循环性能等优点越来越多地应用到 了储能和动力等领域。目前常见的锂离子电池从外壳分类主要有金属壳体锂离子电池和硬 质塑料外壳锂离子电池,这类电池使用不当容易产生爆炸,并且成本高;从电芯装配方式分 类主要有卷。
13、绕式和叠片式两类,卷绕式电芯(通常称为卷芯)和叠片式电芯相比较,卷绕式 工艺成熟稳定,生产成本低,生产效率高;而叠片式工艺流程复杂,生产效率低。另外卷绕式 工艺也有其局限性,比如容量不能做大,原因是当极片过长时卷绕难度增大、卷芯对齐度下 降等不利因素出现。特别是金属壳体的卷绕式圆柱锂离子电池(以钢壳18650圆柱电池为 例),需要进行负极极耳与壳体底部焊接、滚槽、正极极耳与盖帽焊接、封口等一系列的复杂 工艺流程,增加了生产成本。 0003 电池隔膜是指在电池正极和负极之间一层隔膜材料,是电池中非常关键的部分, 对电池安全性和成本有直接影响,其主要作用是:隔离正、负极并使电池内的电子不能自由 穿。
14、过,让电解液中的离子在正负极之间自由通过。电池隔膜的的离子传导能力直接关系到 电池的整体性能,其隔离正负极的作用使电池在过度充电或者温度升高的情况下能限制电 流的升高,防止电池短路引起爆炸,具有微孔自闭保护作用,对电池使用者和设备起到安全 保护的作用。目前的电池所用的常规隔膜通常是采用聚乙烯、聚丙烯制备,在实际使用中存 在绝缘效果不佳易短路、离子扩散不理想并且强度较差的缺陷。 发明内容 0004 本发明的目的就是针对现有技术存在的问题,提供一种采用卷绕式卷芯单元 组合,容量调整范围大、工艺稳定、生产成本低,兼顾防爆特性的锰酸锂软包电池及其制备 方法。 0005 本发明的技术方案包括: 一种锰酸。
15、锂软包电池,包括外壳、外极耳、卷芯和电解液,其特征是:卷芯是由多个卷芯 单元连接组成,多个卷芯单元被两块卷芯辅助模块夹持固定在其中,外壳采用铝塑膜软包 装袋,两个外极耳被密封粘接在铝塑膜软包装袋的袋口处,所有卷芯单元的极耳通过对应 的正负极集流体与外极耳连接;所述的卷芯单元是由正极片、隔膜和负极片卷绕组成,正极 片是将以锰酸锂为主要成分的正极浆料涂敷在铝箔上制成,负极片是将负极浆料涂敷在铜 箔上制成;所述的正极集流体为铝带,负极集流体为铜带或镍带。 0006 所述的卷芯辅助模块组合方式包括:一种是两块卷芯辅助模块沿卷芯的轴向对 合组成的长方体结构,其内部设有与卷芯插接配合的柱形凹槽,两块卷芯辅。
16、助模块在其对 合面上设有相互插接配合的凸柱和凹槽,卷芯辅助模块上设有内外贯通的通孔或通槽;另 一种是两块卷芯辅助模块沿卷芯的外周边对合组成的长方体结构,其内部设有与卷芯插接 说 明 书CN 102881947 A 2/6页 5 配合的弧形凹槽,两块卷芯辅助模块在其对合面上设有相互插接配合的凸柱和凹槽,卷芯 辅助模块上设有内外贯通的通孔或通槽,两块卷芯辅助模块沿卷芯的外周边对合方式包括 上、下对合结构和左、右对合结构;所述的卷芯辅助模块是PP材质或耐电解液腐蚀的软质 橡胶材料制成;所述的卷芯辅助模块在其封闭端设置插槽,正极集流体、负极集流体分别插 接固定在卷芯辅助模块对应的端部插槽内。 0007。
17、 上述方案还包括,在外极耳与铝塑膜外包装袋的袋口封装面上预制有极耳紧固 片,极耳紧固片是由PP材料制成。 0008 所述的正极浆料是将重量份为57份的粘结剂、8791份的锰酸锂、23份的导电 碳黑、23份的导电石墨与N-甲基-2-吡咯烷酮调和成固含量5570%的浆料;所述的负极 浆料是将重量份为8993份的石墨、12份的导电炭黑、12份的导电石墨、57份的粘结剂 与去离子水调和成固含量3050%的浆料。 0009 所述的粘结剂包括:聚偏二氟乙烯或者水性胶,或者是重量份12份的羧甲基纤 维素纳与45份的丁苯橡胶的混合物,或者是重量份12份的羧甲基纤维素纳、22.5份的 丁苯橡胶和22.5份的水性。
18、胶混合物。 0010 所述的隔膜的组成如下:以聚丙烯、聚乙烯材质的隔膜为基体,在基体表面涂敷由 聚合物胶体材料和无机填料组成的涂层;所述的聚合物胶体材料是由聚偏氟乙烯、偏氟乙 烯-六氟丙烯共聚物、聚丙烯腈和聚甲基丙烯酸甲酯组成的混合物;所述的无机填料是由 纳米级无机粉体材料三氧化二铝、二氧化硅的一种或其混合物组成。 0011 所述的聚丙烯、聚乙烯材质的隔膜基体选用聚丙烯微孔薄膜或者聚丙烯/聚乙 烯/聚丙烯三层复合微孔隔膜;所述的无机填料粒度是50nm-200nm;所述隔膜涂层厚度为 1-5m;经过涂聚合物胶体材料和无机填料处理的隔膜孔隙率在30%-50%之间;所述隔膜 涂层厚度优选为2-3m;。
19、所述无机填料的重量占涂层聚合物胶体材料重量的30%-100%。 0012 聚合物胶体材料中的聚偏氟乙烯、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物占总体聚合物胶体 材料重量的40%-70%;聚丙烯腈占总体聚合物胶体材料重量的5%-20%;聚甲基丙烯酸甲酯 占总体聚合物胶体材料重量的10%-40%。 0013 聚合物胶体材料所用溶剂选自下列溶剂的一种或几种:丁酮、丙酮、四氢呋喃、 N-甲基吡咯烷酮、乙酸乙酯、乙醇、碳酸二乙酯、丁醇。 0014 按照前述的锰酸锂软包电池的制备方法包括以下步骤: (1)配料: 正极浆料的配制是将锰酸锂、导电碳黑、导电石墨均烘烤后,将粘结剂加入 N-甲基-2-吡咯烷酮搅拌,加入导电炭黑。
20、和导电石墨继续搅拌,最后加入锰酸锂搅拌成粘 稠的浆料;负极浆料的配制是所述物料搅拌成浆料; (2)涂布:将搅拌好的正极和负极浆料分别均匀地涂敷在铝箔和铜箔上,并留出空白 区域作为极耳区; (3)烘烤:极片涂布完毕后先进行烘烤,在真空烤箱中循环烘烤20-26小时后转到下一 工序; (4)辊压:将正、负极片通过辊压机先切边再辊压到合适的厚度; (5)分条制片:将辊压后的极片通过分条机进行分条,然后在留白处焊接纯镍材料或 纯铝材料的极耳; (6)烘烤:极片制作完毕再进行循环烘烤20-26小时,然后转到下一工序; 说 明 书CN 102881947 A 3/6页 6 (7)卷绕:将隔膜置于正负极片中间。
21、依次叠放,以平均的张紧力卷绕在卷针上,卷绕好 之后用胶带将卷芯缠绕包好; (8)装配:将卷好的卷芯正极耳采用超声波焊接到正极集流体铝带上;负极耳采用超 声波焊接到负极集流体镍带或铜带上,再将正极集流体、负极集流体分别与外极耳进行超 声波焊接,卷芯装入卷芯辅助模块,将正极集流体、负极集流体分别插入卷芯辅助模块对应 的卡槽内,最后装入铝塑膜包装袋内; (9)注液、化成:注液后2448小时内化成,首先以0.02C-0.05C的电流进行预充至电 压3.4V,然后以0.2C的电流充电至4.2V转为恒压充电,终止电流0.02C -0.05C;充满后再 以0.2C放电至3.0V,再以0.5C的电流充放电一次。
22、,将0.5C的放电容量作为电池的化成容 量; (10)化成后将电池内气体排出,将铝塑膜包装袋袋口与外极耳、外极耳固定片通过胶 黏剂热压密封。 0015 前述的锰酸锂软包电池的制备方法进一步包括:在步骤(1)的正极浆料配制过程 中,当选用聚偏二氟乙烯作为粘结剂时,先将聚偏二氟乙烯加入N-甲基-2-吡咯烷酮搅拌, 然后加入导电炭黑和导电石墨继续搅拌,最后加入锰酸锂搅拌成粘稠的浆料。在步骤(1)的 负极浆料配制过程中,当选用羧甲基纤维素纳和丁苯橡胶或羧甲基纤维素纳和丁苯橡胶、 水性胶作为粘结剂时,先将羧甲基纤维素纳加入去离子水中搅拌,再加入导电炭黑和导电 石墨继续搅拌,然后加入石墨搅拌,最后加入丁苯。
23、橡胶或丁苯橡胶和水性胶乳液搅拌成浆 料。步骤(5)中的正负极片焊接纯镍材料或纯铝材料的极耳数不少于两个。 0016 本发明的锰酸锂软包电池,首先采用了多个卷芯组合的方式,可以通过组合调整 电池的容量,解决了单一卷芯锂离子电池容量的限制;其次采用了铝塑膜软包装的外壳,很 好的解决了硬质壳体电池存在的爆炸隐患,安全性能优于金属壳体的锂离子电池;其三原 材料优化组合后成本也大大低于金属壳体的锂离子电池。本发明给出的制备方法是对卷绕 式电池工艺的特点的进一步优化完善,其生产工艺相对简单,生产稳定性、安全性和效率都 有很大的提升,可以满足多种中小容量规格生产需要。同时本发明的电池用隔膜为凝胶聚 合物电解。
24、质膜,其采用以聚偏氟乙烯、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物电解质胶体为基质,加入 聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、无机纳米级粉体材料提高胶体的吸液能力、离子导电能力, 采用聚丙烯、聚乙烯材质的隔膜为聚合物胶体的基体,解决了聚合物电解质胶体薄膜机械 强度难控制的问题。本发明调整聚偏氟乙烯、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物的含量提高隔膜 表面聚合物胶体粘结性能和聚合物非结晶物质含量,加入聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、无 机纳米级粉体材料提高胶体的吸液能力、离子导电能力。综上本隔膜提高了电池的耐短路、 耐针刺、抗冲击、抗挤压能力,进而提高和改善了锂离子电池的安全性能。 附图说明 0017 图1为一种锰酸锂软包电池的半剖结。
25、构示意图。 0018 图2为一种卷芯辅助模块三视图,其中图2a为右视图,图2b为主视图,图2c为俯 视图。 0019 图3为另一种卷芯辅助模块与卷芯装配示意图。 说 明 书CN 102881947 A 4/6页 7 具体实施方式 0020 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例,基于 本发明的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下获得的所有其他实 施例,都属于本发明保护的范围。 0021 实施例1,一种锰酸锂软包电池,包括铝塑膜软包装袋9、外极耳1、圆柱形卷芯7、 卷芯辅。
26、助模块8、正或负极集流体5和电解液。其中:圆柱形卷芯7是由两个卷芯单元并联 连接组成,两个卷芯单元被两块卷芯辅助模块8夹持固定在其中,外壳采用铝塑膜软包装 袋9,两个外极耳1被密封粘接在铝塑膜软包装袋9的袋口处,所有卷芯单元的极耳6通过 对应的正负极集流体5与外极耳1连接。卷芯辅助模块8为PP材质或耐电解液腐蚀的软质 橡胶材料。在外极耳1与铝塑膜外包装袋9的袋口封装面上预制有极耳紧固片3,极耳紧固 片3是由PP材料制成。卷芯单元是由正极片、隔膜和负极片卷绕组成,正极片是将正极浆 料涂敷在铝箔上制成,负极片是将负极浆料涂敷在铜箔上制成;所述的正极集流体为铝带, 负极集流体为铜带或镍带。 0022。
27、 其中,正极浆料是将重量份为5份的聚偏二氟乙烯、90份的锰酸锂、2份的导电碳 黑、3份的导电石墨与N-甲基-2-吡咯烷酮调和成固含量60%的浆料;所述的负极浆料是 将重量份为92份的石墨、1份的导电炭黑、1.5份的导电石墨、1.5羧甲基纤维素纳、2份的 丁苯橡胶和2份水性胶用去离子水调和成固含量40%的浆料。 0023 前述的锰酸锂软包电池的制备方法包括以下步骤: (1)配料: 正极浆料的配制是将锰酸锂、导电碳黑、导电石墨均烘烤后,先将聚偏二氟 乙烯加入N-甲基-2-吡咯烷酮搅拌,然后加入导电炭黑和导电石墨继续搅拌,最后加入锰 酸锂搅拌成粘稠的浆料。负极浆料配制过程中,先将羧甲基纤维素纳加入去。
28、离子水中搅拌, 再加入导电炭黑和导电石墨继续搅拌,然后加入石墨搅拌,最后加入丁苯橡胶和水性胶乳 液搅拌成浆料。 0024 (2)涂布:将搅拌好的正极和负极浆料分别均匀地涂敷在铝箔和铜箔上,并留出 空白区域作为极耳区。 0025 (3)烘烤:极片涂布完毕后先进行烘烤,在真空烤箱中循环烘烤24小时后转到下 一工序。 0026 (4)辊压:将正、负极片通过辊压机先切边再辊压到合适的厚度。 0027 (5)分条制片:将辊压后的极片通过分条机进行分条,然后在留白处焊接纯镍材 料或纯铝材料的极耳。 0028 (6)烘烤:极片制作完毕再进行循环烘烤24小时,然后转到下一工序。 0029 (7)卷绕:将隔膜置。
29、于正负极片中间依次叠放,以平均的张紧力卷绕在卷针上,卷 绕好之后用胶带将卷芯缠绕包好。 0030 (8)装配:将卷好的卷芯正极耳采用超声波焊接到正极集流体铝带上;负极耳采 用超声波焊接到负极集流体镍带或铜带上,再将正极集流体、负极集流体分别与外极耳进 行超声波焊接,卷芯装入卷芯辅助模块,将正极集流体、负极集流体分别插入卷芯辅助模块 对应的卡槽内,最后装入铝塑膜包装袋内。 0031 (9)注液、化成:注液后30小时内化成,首先以0.02C-0.05C的电流进行预充至电 说 明 书CN 102881947 A 5/6页 8 压3.4V,然后以0.2C的电流充电至4.2V转为恒压充电,终止电流0.0。
30、2C -0.05C;充满后再 以0.2C放电至3.0V,再以0.5C的电流充放电一次,将0.5C的放电容量作为电池的化成容 量。 0032 (10)化成后将电池内气体排出,将铝塑膜包装袋袋口与外极耳、外极耳固定片通 过胶黏剂热压密封。 0033 实施例2,参照附图2,在实施例1的基础上,所述的卷芯辅助模块8为两块卷芯辅 助模块8沿卷芯的轴向对合组成的长方体结构,其内部设有与卷芯7插接配合的柱形凹槽。 两块卷芯辅助模块8在其对合面上设有相互插接配合的凸柱8-1和凹槽8-2,凸柱和凹槽起 到固定两块卷芯辅助模块的作用。卷芯辅助模块上设有内外贯通的通孔或通槽8-4,作为电 芯注液的通道。卷芯辅助模块。
31、8在其封闭端设置插槽8-3(对应图1中的4),正极集流体、 负极集流体5分别插接固定在卷芯辅助模块8对应的端部插槽8-3内。 0034 正极浆料是将重量份为1.5份的羧甲基纤维素纳与4.5份的丁苯橡胶、88.5份的 锰酸锂、3份的导电碳黑、2.5份的导电石墨用去离子水调和成固含量50%的浆料;负极浆料 是将重量份为89.5份的石墨、2份的导电炭黑、2份的导电石墨、6.5份的聚偏二氟乙烯用 N-甲基-2-吡咯烷酮调和成固含量为55%的浆料。 0035 本实施例的锰酸锂软包电池的制备方法与实施例1的基本相同,一是在配料环节 有所区别:正极浆料的配制是锰酸锂、导电碳黑、导电石墨均不需要烘烤,将羧甲基。
32、纤维素 纳和丁苯橡胶加入去离子水搅拌,加入导电炭黑和导电石墨继续搅拌,最后加入锰酸锂搅 拌成粘稠的浆料;负极浆料的配制是所述物料搅拌成浆料。二是在烘烤时间适当调整为25 小时。三是在注液后的化成时间可以适当调整。 0036 实施例3,参照附图3,结合实施例2,卷芯辅助模块还可以采用两块卷芯辅助模块 8沿卷芯7的外周边对合组成的长方体结构,其内部设有与卷芯7插接配合的弧形凹槽。 0037 正极浆料和负极浆料配置以及制备方法根据本发明技术方案给出的范围进行选 择和调整,均能很好的实现本发明的目的,不再一一阐述。 0038 通过上述实施例再次说明:采用的是圆柱卷绕式的卷芯单元组合,卷芯辅助模块 进行。
33、保护,使用铝塑膜材料外封装,大大提高了电池的安全性和经济性。 0039 以下提供本发明中卷芯所采用的隔膜制备的几个典型实施例。 0040 实施例4 将3000g聚偏氟乙烯、6000g偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、800g聚丙烯腈、5000g聚甲基 丙烯酸甲酯溶解到50000g丙酮、2000g乙酸乙酯、1000g乙醇溶剂中,溶解温度40-80,再 加入2500g三氧化二铝、2500g二氧化硅进行搅拌分散,制得粘稠状浆体。用涂敷设备将制 备的粘稠状浆体涂敷在聚丙烯微孔薄膜上,涂敷浆体的隔膜在涂敷设备烘箱内进行烘干, 烘干后的隔膜在经过80真空烘烤,除去残留的溶剂,便得到前述实施例中卷芯所用的隔 膜,根。
34、据锂离子动力电池生产厂家需求,隔膜经分切,可做成不同宽度隔膜。 0041 实施例5 将3000g聚偏氟乙烯、3000g偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、800g聚丙烯腈、4500g聚甲基 丙烯酸甲酯溶解到15000g丙酮、15000g四氢呋喃、2000g乙酸乙酯、1000g乙醇溶剂中,溶解 温度40-80,再加入5000g三氧化二铝进行搅拌分散,制得粘稠状浆体,用涂敷设备将制 的粘稠状浆体涂敷在聚丙烯、聚乙烯材质的隔膜上,涂敷浆体的隔膜在涂敷设备烘箱内进 说 明 书CN 102881947 A 6/6页 9 行烘干,烘干后的隔膜在经过80真空烘烤,除去残留的溶剂,便得到前述实施例中卷芯所 用的隔膜,根。
35、据锂离子动力电池生产厂家需求,隔膜经分切,可做成不同宽度隔膜。 0042 实施例6 将4000g聚偏氟乙烯、6000g偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、800g聚丙烯腈、5000g聚甲 基丙烯酸甲酯溶解到50000g N-甲基吡咯烷酮、2000g乙酸乙酯、1000g乙醇溶剂中,溶解温 度40-80,再加入6000g三氧化二铝进行搅拌分散,制得粘稠状浆体,用涂敷设备将制的 粘稠状浆体涂敷在聚丙烯、聚乙烯材质的隔膜上,涂敷浆体的隔膜在涂敷设备烘箱内进行 烘干,烘干后的隔膜在经过80真空烘烤,除去残留的溶剂,便得到前述实施例中卷芯所用 的隔膜,根据锂离子动力电池生产厂家需求,隔膜经分切,可做成不同宽度隔膜。。
36、 0043 实施例7 将4000g聚偏氟乙烯、6000g偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、800g聚丙烯腈、5000g聚甲 基丙烯酸甲酯溶解到25000g丁酮、25000g四氢呋喃、1000g碳酸二乙酯、1000g乙酸乙酯、 1000g丁醇溶剂中,溶解温度40-80,再加入3500g三氧化二铝、2500g二氧化硅进行搅 拌分散,制得粘稠状浆体,用涂敷设备将制的粘稠状浆体涂敷在聚丙烯、聚乙烯材质的隔膜 上,涂敷浆体的隔膜在涂敷设备烘箱内进行烘干,烘干后的隔膜在经过80真空烘烤,除去 残留的溶剂,便得到前述实施例中卷芯所用的隔膜,根据锂离子动力电池生产厂家需求,隔 膜经分切,可做成不同宽度隔膜。 0044。
37、 实施例8 将5000g聚偏氟乙烯、4000g偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、800g聚丙烯腈、5000g聚甲 基丙烯酸甲酯溶解到25000g丁酮、25000g四氢呋喃、1000g碳酸二乙酯、1000g乙酸乙酯、 1000g丁醇溶剂中,溶解温度40-80,再加入6500g二氧化硅进行搅拌分散,制得粘稠状浆 体,用涂敷设备将制的粘稠状浆体涂敷在聚丙烯、聚乙烯材质的隔膜上,涂敷浆体的隔膜在 涂敷设备烘箱内进行烘干,烘干后的隔膜在经过80真空烘烤,除去残留的溶剂,便得到前 述实施例中卷芯所用的隔膜,根据锂离子动力电池生产厂家需求,隔膜经分切,可做成不同 宽度隔膜。 0045 实施例9 将3000g聚偏氟乙。
38、烯、6000g偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、800g聚丙烯腈、5000g聚甲基 丙烯酸甲酯溶解到50000g N-甲基吡咯烷酮、1000g碳酸二乙酯、1000g乙酸乙酯、1000g丁 醇溶剂中,溶解温度40-80,再加入7500g三氧化二铝进行搅拌分散,制得粘稠状浆体,用 涂敷设备将制的粘稠状浆体涂敷在聚丙烯、聚乙烯材质的隔膜上,涂敷浆体的隔膜在涂敷 设备烘箱内进行烘干,烘干后的隔膜在经过80真空烘烤,除去残留的溶剂,便得到前述实 施例中卷芯所用的隔膜,根据锂离子动力电池生产厂家需求,隔膜经分切,可做成不同宽度 隔膜。 0046 对于所公开的实施例的上述说明,仅为本发明较佳的实施例而已,并非用来限定 本发明的实施范围。即凡是依照本发明申请专利范围内的内容作的等效变化与修饰,都应 为本发明的技术范畴。 说 明 书CN 102881947 A 1/4页 10 图1 说 明 书 附 图CN 102881947 A 10 2/4页 11 图2a 图2b 说 明 书 附 图CN 102881947 A 11 3/4页 12 图2c 说 明 书 附 图CN 102881947 A 12 4/4页 13 图3 说 明 书 附 图CN 102881947 A 13 。