[发明专利]软包装高功率磷酸铁锂动力电池

说明书

技术领域

本发明涉及锂离子动力电池技术领域，尤其是一种软包装高功率磷酸铁锂动力电池。

背景技术

能源紧缺和环境污染引起全世界的广泛关注，雾霾天气更是令政府头疼。燃油汽车是主要的耗能体和空气污染源，因此各国都在大力研究发展电动汽车，而作为电动汽车核心部件的动力电池性能的提高是电动汽车发展的关键。

橄榄石结构的磷酸铁锂制备原料来源广，价格低廉，对环境友好。磷酸铁锂电池安全性高，循环寿命长，而且高温下在电解液中保持稳定，具有良好的高温循环性能，适合做动力电池。但是磷酸铁锂用作正极材料存在离子扩散系数和电子电子电导率低的问题，使其高倍率放电和高倍率循环能力差，同时较大的内阻使其产热量大，一方面浪费了电池的电能，另外也会影响其安全性。

发明内容

为了解决磷酸铁锂动力电池高倍率放电性能差，发热量大等技术问题，提供了一种包装高功率磷酸铁锂动力电池，本发明降低了电池内阻，提升了电池高倍率放电和高倍率循环性能，使其更好的满足在电动交通工具上的应用。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种软包装高功率磷酸铁锂动力电池，包含有正极片、负极片、隔膜、电解液、极耳、铝塑膜,其特征在于：所述正极片的集流体表面预先涂覆有一层导电涂层，之后涂覆正极料,正极料包含有正极活性物质、粘结剂和导电剂，所述负极片的集流体表面涂覆负极料，负极料包含有负极活性物质、粘结剂和导电剂。

所述的软包装高功率磷酸铁锂动力电池，其特征在于：所述正极料组分及重量比为：正极活性物质88-92%，粘结剂3-6%，导电剂4-8%。

所述的软包装高功率磷酸铁锂动力电池，其特征在于：所述正极活性物质由粒径为40-200nm的磷酸铁锂颗粒表面包覆厚度小于3.5nm的石墨烯制成，所述正极导电剂选自导电炭黑、鳞状石墨、碳纳米管中的一种或几种，所述正极粘结剂为聚偏氟乙烯。

所述的软包装高功率磷酸铁锂动力电池，其特征在于：所述正极片的集流体厚度为10-20微米，导电涂层双面总厚度为2-5微米。

所述的一种软包装高功率磷酸铁锂动力电池，其特征在于：所述负极料组分及重量比为：负极活性物质88-94%，粘结剂3-6%，导电剂3-6%。

所述的一种软包装高功率磷酸铁锂动力电池，其特征在于：负极活性物质为中间相碳微球、人造石墨和硬碳的混合物，所述负极活性物质组分及重量比为：中间相碳微球65-75%，人造石墨10-15%，硬碳10-20%。

所述的一种软包装高功率磷酸铁锂动力电池，其特征在于：所述负极导电剂为导电炭黑，所述负极粘结剂为羧甲基纤维素钠和丁苯橡胶的混合物。

所述的一种软包装高功率磷酸铁锂动力电池，其特征在于：所述正极片面密度在220-250g/m²范围，负极片面密度在116-133g/m²范围。

所述的软包装高功率磷酸铁锂动力电池，其特征在于：所述正负极极片和隔膜采用叠片结构构成电芯，将正极片与铝极耳焊接，负极片与铜镀镍极耳焊接，电芯装入铝塑膜外壳中封装。

本发明的有益效果是：通过应用改性正极材料，并使用涂覆有导电涂层的正极集流体，提高了正极材料的导电性能，有效降低了电池内阻，减少了电池高倍率放电时的放热。负极片采用中间相碳微球、人造石墨和硬碳按一定比例的混合物，有助于其形成良好的固体电解质膜，适量硬碳的加入有助于提高其高倍率循环性能。

附图说明

图1为本发明实施例2中电池的1C充电10C放电1000次循环曲线图。

具体实施方式

下面结合具体的实施例，更加清楚的说明本发明的内容，但本发明的实施不局限于以下的实施例。

实施例1

正极片的制备： 采用包覆厚度小于3.5nm的石墨烯包覆的粒径在40-200nm的磷酸铁锂颗粒作为正极活性物质。将磷酸铁锂，聚偏氟乙烯，导电炭黑，鳞状石墨，碳纳米管，按照90：5：3：1.5：0.5的比例制备正极浆料，涂敷在厚度为19微米的正极片集流体上，其中导电涂层（双面）厚度为3微米。制备面密度为220g/m²的正极片。

负极片的制备：将负极活性物质92%，羧甲基纤维素钠和丁苯橡胶，导电炭黑按91：2.5：1.5:4比例制备负极浆料。正极活性物质中中间相碳微球、人造石墨、硬碳比例为70：15：15。制备面密度为116g/m²的负极片。