[发明专利]一种高性能锂离子电芯

说明书

本发明属于锂离子电池加工技术领域，涉及一种高性能锂离子电芯。本发明通过在正负极浆料内添加利用海绵经盐酸水解得到的纳米纤维素，大大增加极片的吸液能力和保液能力，同时负极极片分切后在真空度为‑(60‑90)kpa、温度为60‑200℃下真空烘烤，提升负极极片体积膨胀率，增加极片孔隙率，提高活性物质对电解液的吸收速率，从而缩短整体电芯浸润周期，提高了生产效率。

技术领域

本发明属于锂离子电池加工技术领域，涉及一种高性能锂离子电芯。

背景技术

随着经济的迅速发展，当前3C类电子产品普遍要求电池具有高能量体积密度，来满足产品的需求。而锂离子电池为提升能量密度当下普遍采用提高活性物的压实密度来实现极片变薄，从而提升电芯体积能量密度，而增加活性物质压实，当下面临的一个问题就是电芯极片吸液量减少，浸润效率降低最终造成电芯电性能降低以及生产效率降低。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种具有良好极片吸液率和保液能力的高性能锂离子电芯。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种高性能锂离子电芯，所述电芯包括正极极片和负极极片，其中正极极片和负极极片的极性材料中均含有纳米纤维素，纳米纤维素占极性材料总质量的0.45-1.2％。

在上述的一种高性能锂离子电芯中，纳米纤维素为利用海绵经盐酸水解得到。本发明利用海绵经盐酸水解得到的纳米纤维素相比于普通纳米纤维素具有更好的强度高和稳定性。

作为优选，盐酸浓度为40-60％。

本发明通过在正负极浆料内添加0.45-1.2％纳米纤维素，相对传统无纤维素配料工艺，纤维素可大大增加正负极片的吸液能力和保液能力，且能够增强电芯的浸润率。

在上述的一种高性能锂离子电芯中，负极极片的极性材料按质量份数计包括：0.5-1份纳米纤维素、1-1.5份CMC溶液、1-2份导电剂SP、1-1.5份CNT、90-95份石墨、1.5-2份SBR粘结剂。

在上述的一种高性能锂离子电芯中，负极极片的制备方法包括如下步骤：

S1、配置上述极性材料的原料；

S2、将纳米纤维素分散于去离子水中，添加CMC溶液进行搅拌形成胶液；

S3、然后添加导电剂SP和CNT进行搅拌分散，再依次加入活性物质、SBR粘结剂进行充分分散得负极浆料；

S4、将负极浆料涂覆在铜箔表面，经烘干、压制后进行真空搁置得负极极片。

在上述的一种高性能锂离子电芯中，CMC溶液浓度为6-8％。

在上述的一种高性能锂离子电芯中，步骤S3真空搁置温度为60-200℃，真空度为-(60-90)kpa、时间为3-12h。通过真空搁置可以提升负极极片体积膨胀率，增加极片孔隙率，提高活性物质对电解液的吸收速率，从而缩短整体电芯浸润时间。

在上述的一种高性能锂离子电芯中，正极极片的极性材料按质量份数计包括：0.5-1份纳米纤维素、1.5-2份PVDF的NMP溶液、1-1.5份导电剂SP、1.5-2份CNT、90-96份活性物质。

在上述的一种高性能锂离子电芯中，活性物质为LCO、LFP、NMC中的一种。

在上述的一种高性能锂离子电芯中，正极极片的制备方法包括如下步骤：

S1、配置上述极性材料的原料；

S2、将纳米纤维素分散于NMP中，添加PVDF的NMP溶液进行搅拌形成胶液；

S3、然后添加导电剂SP和CNT进行搅拌分散，最后加入活性物质充分分散得正极极浆料；