磷酸鐵鋰為主 的正極活性物質(zhì)，磷酸鐵鋰的克比容量為160mAh /g，首次效率為98%;以釩酸鋰為預(yù)警功 能的輔助正極活性物質(zhì)，釩酸鋰的添加量占正極活性物質(zhì)的30%，且釩酸鋰與正極活性物質(zhì) 為物理混合；以天然石墨負(fù)極材料，克比容量360mAh /g，首次效率95%。
[0024] 其中，正極極片的制作是先將粘結(jié)劑與溶劑甲基吡咯烷酮配成溶液，加入導(dǎo)電劑， 分散后加入活性材料磷酸鐵鋰和輔助正極材料釩酸鋰混合成漿料，正極材料中粘結(jié)劑：導(dǎo) 電劑：活性物質(zhì)（包括磷酸鐵鋰和釩酸鋰）的質(zhì)量百分比為：1. 5 wt% :3. 0 wt% :95. 5 wt%， 然后在16um的鋁箱上涂布出極片，并輥壓分切制成正極片，壓實(shí)密度2. 2g / cm3;負(fù)極極 片的制作是先將增稠劑去離子水配置成膠液，加入導(dǎo)電炭黑分散好，再加入活性材料人造 石墨，最后加粘結(jié)劑，混合成漿料，負(fù)極材料中粘結(jié)劑：導(dǎo)電劑：活性物質(zhì)的質(zhì)量百分比為： 2 wt% :1. 5 wt% :96. 5 wt%，在8um的銅箱上涂布出極片，負(fù)極片壓實(shí)密度I. 5g/cm3;將以上 制作好的正極片和負(fù)極片用隔膜(厚度為16 ym)分隔。
[0025] 本實(shí)施例采用的電池型號(hào)為524482,容量為2000mAh，采用卷繞式結(jié)構(gòu)。
[0026] 對(duì)上述制得的鋰離子電池以0. 5C電流對(duì)其進(jìn)行充放電測(cè)試以及容量測(cè)試，結(jié)果 顯示，該電池的理論容量為2000 mAh，該電池實(shí)際發(fā)揮容量為1986. 48mAh。
[0027] 對(duì)上述制得的鋰離子電池分別進(jìn)行針刺安全試驗(yàn)、高處跌落試驗(yàn)、模擬振動(dòng)臺(tái)試 驗(yàn)以及擠壓試驗(yàn)，所有試驗(yàn)過程中電池均無爆炸、無起火現(xiàn)象。
[0028] 對(duì)比例：正極采用磷酸鐵鋰，負(fù)極使用人造石墨，隔膜使用16um單層聚乙烯隔 膜，常規(guī)制作的電池。
[0029] 本發(fā)明所得的一種具有電量耗盡預(yù)警功能的磷酸鐵鋰鋰離子電池與對(duì)比例性能 對(duì)比如下：
實(shí)施例3 本實(shí)施例描述的一種具有電量耗盡預(yù)警功能的磷酸鐵鋰鋰離子電池，以磷酸鐵鋰為主 的正極活性物質(zhì)，磷酸鐵鋰的克比容量為160mAh /g，首次效率為98%;以釩酸鋰為預(yù)警功 能的輔助正極活性物質(zhì)，釩酸鋰的添加量占正極活性物質(zhì)的45%，且釩酸鋰與正極活性物質(zhì) 為物理混合；以天然石墨負(fù)極材料，克比容量360mAh /g，首次效率95%。
[0030] 其中，正極極片的制作是先將粘結(jié)劑與溶劑甲基吡咯烷酮配成溶液，加入導(dǎo)電劑， 分散后加入活性材料磷酸鐵鋰和輔助正極材料釩酸鋰混合成漿料，正極材料中粘結(jié)劑：導(dǎo) 電劑：活性物質(zhì)（包括磷酸鐵鋰和釩酸鋰）的質(zhì)量百分比為：1. 5 wt% :3. 0 wt% :95. 5 wt%， 然后在16um的鋁箱上涂布出極片，并輥壓分切制成正極片，壓實(shí)密度2. 2g / cm3;負(fù)極極 片的制作是先將增稠劑去離子水配置成膠液，加入導(dǎo)電炭黑分散好，再加入活性材料人造 石墨，最后加粘結(jié)劑，混合成漿料，負(fù)極材料中粘結(jié)劑：導(dǎo)電劑：活性物質(zhì)的質(zhì)量百分比為： 2 wt% :1. 5 wt% :96. 5 wt%，在8um的銅箱上涂布出極片，負(fù)極片壓實(shí)密度I. 5g/cm3;將以上 制作好的正極片和負(fù)極片用隔膜(厚度為16 ym)分隔。
[0031] 本實(shí)施例采用的電池型號(hào)為524482,容量為2000mAh，采用卷繞式結(jié)構(gòu)。
[0032] 對(duì)上述制得的鋰離子電池以0. 5C電流對(duì)其進(jìn)行充放電測(cè)試以及容量測(cè)試，結(jié)果 顯示，該電池的理論容量為2000 mAh，該電池實(shí)際發(fā)揮容量為1986. 48mAh。
[0033] 對(duì)上述制得的鋰離子電池分別進(jìn)行針刺安全試驗(yàn)、高處跌落試驗(yàn)、模擬振動(dòng)臺(tái)試 驗(yàn)以及擠壓試驗(yàn)，所有試驗(yàn)過程中電池均無爆炸、無起火現(xiàn)象。
[0034] 對(duì)比例：正極采用磷酸鐵鋰，負(fù)極使用人造石墨，隔膜使用16um單層聚乙烯隔 膜，常規(guī)制作的電池。
[0035] 本發(fā)明所得的一種具有電量耗盡預(yù)警功能的磷酸鐵鋰鋰離子電池與對(duì)比例性能 對(duì)比如下：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種具有電量耗盡預(yù)警功能的磷酸鐵鋰鋰離子電池，包括正極材料、負(fù)極材料、導(dǎo)電 劑、粘結(jié)劑、正極片、負(fù)極片、隔膜、電解液和殼體，其特征在于： 所述正極材料包括以磷酸鐵鋰為主的正極活性物質(zhì)及以釩酸鋰為預(yù)警的輔助正極活 性物質(zhì)，其中磷酸鐵鋰的重量比含量是50%-80%，釩酸鋰的重量比含量是15%-45% ; 所述導(dǎo)電劑的重量比含量是1. 5%~10% ; 所述粘結(jié)劑的重量比含量是3%~10%。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磷酸鐵鋰鋰離子電池，其特征在于：所述負(fù)極材料為人工石 墨、天然石墨、中間相炭微球的一種；或者上述幾種材料混合而成。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磷酸鐵鋰鋰離子電池，其特征在于：所述導(dǎo)電劑為碳納米管、 乙炔黑、鱗片石墨或?qū)щ娞亢谥械囊环N；或上述多種材料混合而成。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磷酸鐵鋰鋰離子電池，其特征在于：所述粘結(jié)劑是聚偏氟乙 烯、丁苯橡膠、羧甲基纖維素鈉中的一種；或上述多種材料混合而成。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磷酸鐵鋰鋰離子電池，其特征在于：所述正極片是將上述粘 結(jié)劑與溶劑甲基吡咯烷酮配成溶液，加入導(dǎo)電劑，分散后加入活性材料磷酸鐵鋰和輔助正 極材料釩酸鋰混合成漿料，在鋁箱上涂布而成。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磷酸鐵鋰鋰離子電池，其特征在于：所述負(fù)極片為用增稠劑 和去離子水配置成膠液，加入導(dǎo)電劑，再加入負(fù)極材料和粘結(jié)劑，混合成漿料，在銅箱上涂 布而成。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磷酸鐵鋰鋰離子電池，其特征在于：所述正極片、隔膜和負(fù)極 片依次疊放，采用疊片式結(jié)構(gòu)或卷繞式結(jié)構(gòu)組成卷芯。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磷酸鐵鋰鋰離子電池，其特征在于：所述殼體為鋁塑復(fù)合膜、 錯(cuò)殼或者鋼殼。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種具有電量耗盡預(yù)警功能的磷酸鐵鋰鋰離子電池，包括正極材料、負(fù)極材料、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑、正極片、負(fù)極片、隔膜、電解液和殼體，所述正極材料是以磷酸鐵鋰為主的正極活性物質(zhì)以及釩酸鋰為預(yù)警功能的輔助正極活性物質(zhì)，其中磷酸鐵鋰的重量比含量是50%-80%，釩酸鋰的重量比含量是15%-45%；本發(fā)明電池比現(xiàn)有的磷酸鐵鋰離子電池多一個(gè)電量耗盡預(yù)警的電壓平臺(tái)，該電壓平臺(tái)比現(xiàn)有的磷酸鐵鋰鋰離子電池的放電平臺(tái)低，當(dāng)放電電壓到達(dá)該預(yù)警平臺(tái)時(shí)，就可以在無需軟件支持的情況下，通過更簡(jiǎn)單可靠的電子電路測(cè)量特征的預(yù)警平臺(tái)電壓，準(zhǔn)確提供電量耗盡預(yù)警，而且能在預(yù)警后仍剩下一定的容量供應(yīng)急使用。
【IPC分類】H01M4/485, H01M10/0525, H01M4/36, H01M4/58
【公開號(hào)】CN105161756
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510625816
【發(fā)明人】吳強(qiáng), 王龍超, 李慶余, 王紅強(qiáng), 黃有國(guó), 胡坤, 賴飛燕, 張曉輝
【申請(qǐng)人】廣西師范大學(xué)
【公開日】2015年12月16日
【申請(qǐng)日】2015年9月28日