[发明专利]一种安全型锂电池配方及制片工艺

说明书

本发明公开一种安全型锂电池的配方，包括正极：的S‑P、PVDF、KS‑6、其余为锰酸锂；负极：S‑P、CMC、SBR水系配方、其余为人造石墨，隔膜：9+3陶瓷隔膜。一种安全型锂电池制片工艺，包括如下步骤：1）、配料，2）、涂布，3）、辊压，4）、极耳焊接，5）、卷绕，6）、封装，7）、烘烤，8）、注液，9）、化成，10）、封装。本发明材料上选择锰酸锂相对于三元材料和钴酸锂材料是较惰性的，每多掺10份的三元材料其温度会相应增加3‑5℃。

技术领域

本发明涉及锂电池技术领域，具体涉及一种安全性能较高的锂电池。

背景技术

一般锂离子电池可靠性测试项目的测试方法之一是:在强制外部短路情况下测量电池表面的温度。目前大多数锂电池在外部强制短路下电池表面温度会达到120-150度,有的甚至会更高，过高的温度不仅损害电池本身还对使用的器械造成损害,而在一些特殊场合（如加油站、矿区等）使用会有很大风险。

发明内容

（一）解决的技术问题

为了解决上述背景技术中存在的问题，本发明设计一种安全型锂电池，其目的在于：提供一种被强制短路破坏下电池表面始终温度低于110度的电池配方及其制造方法，使电池满足国家对于防爆型电池T4等级的要求。

（二）技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种安全型锂电池的配方，其特征在于：包括正极： 2.5%的S-P(导电炭黑)、2.5%的PVDF（聚偏氟乙烯）、1%的KS-6（磷片石墨）、其余为锰酸锂；负极：1.5%的S-P、1.5%的CMC（羧甲基纤维素钠）、2.0%的SBR (丁苯橡胶）水系配方、其余为人造石墨，隔膜：9+3陶瓷隔膜。

一种安全型锂电池制片工艺，其特征在于：包括如下步骤：

1）、配料：按照上述配方的物质比例进行配料并过筛出料后备用；

2）、涂布：将步骤1）中过筛出料的物料进行涂布，控制正极面密度195 g/m²之间，负极密度75 g/m² ；涂布尺寸设计时负极宽度比正极宽2mm以上保证电池在受到短路冲击时正负极不会短路；

3）、辊压：对涂布后的物料对辊正极压实2.9，负极压实1.6；

4）、极耳焊接：负极极耳选用0.1*4mm的铜镀镍，正极极耳用0.1*4mm的铝转镍；

5）、卷绕：装配工艺使用卷绕工艺，卷绕的速度80保证卷芯的平整、圈数为正极N折、负极为N+1折；

6）、封装：用铝塑膜将电芯包住；

7）、烘烤：在80度负压下将电池内部水分烤出；

8）、注液：按3g/Ah的注液量注入的电解液；

9）、化成：温度控制在70℃热压化成，压力为0.5kgf/ m²，电流0.2C、时间3h ；

10）、封装：将多余的电解液和气体抽出并在负压下将电池密封。

正负极片头部和尾部各多留2折空箔区。

所述电解液为SS-17101。

（三）有益效果

本发明提供了一种安全型锂电池配方及其制片工艺，具备以下有益效果：

1）、本发明材料上选择锰酸锂相对于三元材料和钴酸锂材料是较惰性的，每多掺10份的三元材料其温度会相应增加3-5℃。

2）、负极极耳选用0.1*4mm铜镀镍具有较大的电流通过率，减少测试时因电流过大而引起温度过高,正极用0.1*4mm铝转镍极耳防止电芯内部被熔断。

3）、隔膜用陶瓷膜具有很好的耐高温性在受到热冲击时电池不会产生内部短路，不会熔断，对电池有很好的保护作用。