[发明专利]一种大容量长寿命锂电池的生产工艺

说明书

本发明属于锂电池生产技术领域，尤其是一种大容量长寿命锂电池的生产工艺，包括正、负极集流体制作、叠片、装配、化成及组装等步骤，使用碳包覆磷酸铁锂，抑制磷酸铁锂晶粒的长大，增大比表面积，增强粒子间和表面电子的导电率，减少电池极化的发生；提高产品纯度，起到成核剂作用，减小产物的粒径，吸附并保持电解液的稳定，可以使锂离子电池的成本降低，而且可以实现锂电池高比能、长寿命、高安全性的特点，由于采用叠片工艺，使锂电池具有优良的倍率性能，降低了生产成本，同时具有高比能、宽温度范围、高安全、长寿命的优点。

技术领域

本发明属于锂离子电池生产技术领域，尤其是一种大容量长寿命锂电池的生产工艺。

背景技术

锂离子电池具有循环性能好、低自放电、体积小、重量轻、节能环保等优点，因此成为新一代储能电池，广泛应用在航天航空、手机、新能源汽车等领域。锂离子电池主要由正极、负极、隔膜和电解液组成，它的工作原理类似摇椅，在充电的时候锂离子在正负极来回穿梭，从一边摇到另外一边，循环反复，实现锂电池的充、放电。为了适应储能环境，锂离子电池必须向多种以及特种电池方向发展。近年来国家大力支持新能源汽车的发展，新能源汽车的产量快速发展，对动力锂离子的需求将超过140亿瓦时，锂离子动力电池成为当下实用价值最高的电池。目前，锂离子电池在我国社会中的应用的范围比较广。中国专利CN201110388968.2公开了一种磷酸铁锂电池制作方法，具有优异快速充放电性能和长循环寿命，该电池满足电动车、调节电网峰谷用电等使用要求。单纯的磷酸铁锂存在一些性能上的缺陷，如振实密度与压实密度很低，导致锂离子电池的能量密度较低，低温性能较差。材料的制备成本与电池的制造成本较高，电池成品率低，一致性差。由于其本身结构的限制，导致以磷酸铁锂为正极材料的锂离子电池导电率差、锂离子扩散速率慢，在低温条件下放电性能较差。本领域技术人员为解决上述问题，亟待开发一种大容量长寿命锂电池的生产工艺及其应用以满足现有的市场需求和性能要求。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种大容量长寿命锂电池的生产工艺。

一种大容量长寿命锂电池的生产工艺，包括以下步骤：（1）原料搅拌：将原料混合均匀后加入溶剂搅拌成浆状，正负极集流体是将正极活性材料、导电剂和粘结剂组成的混合物均匀涂布在金属铝箔两面而制成，负极集流体是将负极活性材料，导电剂和粘结剂组成的混合物均匀涂布在金属铜箔两面而制成，其中正极活性材料为比表面积14~17m²/g的碳包覆磷酸铁锂；（2）涂布：将搅拌后的浆料均匀涂覆在金属箔片上并烘干制成正、负极集流体；（3）辊压：将涂布后的极片进一步压实，提高电池的能量密度；（4）分切：对涂布后的正、负极集流体进行分切得到极片；（5）制片：对分切后的极片焊接极耳、贴保护胶纸、极耳包胶，用于后续的卷绕工艺；（6）电芯卷绕：将制片工序或收卷式模切机制作的极片卷绕成锂离子电池的电芯；（7）电芯叠片：将模切工序中制作的单体极片叠成锂离子电池的电芯；（8）电芯封装：将卷芯放入电芯外壳中封装；（9）电芯注液：将电池的电解液定量注入电芯中；（10）电池化成：化成是将做好的电池充电活化后，即得。

进一步的，所述正极片的导电剂为碳纳米管或导电炭黑，所述负极活性材料为石墨，所述负极片的导电剂为导电炭黑或碳纳米管；按重量份数计，正极活性材料、导电剂和粘结剂的加入用分别为96~97份、1.5~2份、3~4份；按重量份数计，负极涂布混合物中活性材料、导电剂和粘结剂的用量分别为93~94份、3~4份、4~5份。

进一步的，所述隔膜为厚度为8~12μm多孔聚丙烯隔膜。

进一步的，所述正极片的辊压厚度为147~148μm，碾压压实密度2.2~2.3g/cm³；所述负极片的辊压厚度为149~150μm，碾压压实密度2.2~2.3g/cm³。

进一步的，所述电解液包括质量百分比的碳酸乙烯酯30%、碳酸二乙酯30%、碳酸二甲酯30%、六氟磷酸锂10%。

本发明的有益效果：