一種快速充電用鋰離子電池的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于裡離子電池技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種快速充電用裡離子電池。
【背景技術(shù)】
[0002] 裡離子電池目前已得到廣泛的應(yīng)用，特別是在數(shù)碼類產(chǎn)品備、便攜式移動(dòng)終端、儲(chǔ) 能領(lǐng)域、電動(dòng)汽車等方面，隨著數(shù)碼產(chǎn)品，智能終端的升級(jí)，耗電量也隨之增加，一般情況下 智能移動(dòng)設(shè)備充滿電約化~地，另一方隨著汽車的普及，環(huán)境污染問題的越來越突出，國(guó)家 開始大力推廣電動(dòng)汽車，由于目前電池系統(tǒng)的制約，電動(dòng)汽車充電時(shí)長(zhǎng)一般在6h~lOh，充 電周期過長(zhǎng)，帶來了諸多不便，所W怎樣縮短裡電池充電時(shí)間成為裡電池廣泛使用急待解 決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種快速充電用 裡離子電池。該裡離子電池可在超高倍率下使用，電池具備30C持續(xù)充電能力，充電容量可 達(dá)到小電流1C充電容量的95% W上;在30C充電2min，可充至電池電量的90% W上，能夠?qū)?現(xiàn)快速充電;在30C充電，1C放電循環(huán)100周，充電容量保持率為97.31 % W上。
[0004] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種快速充電用裡離子電池，包 括正極片、負(fù)極片、隔膜、電解液、正極極耳、負(fù)極極耳和包裝殼，所述負(fù)極片是將含負(fù)極活 性物質(zhì)的負(fù)極漿料涂布在銅錐兩面而制成，其特征在于，所述負(fù)極活性物質(zhì)為中粒徑化0為3 皿~20皿的改性石墨；
[0005] 所述改性石墨的制備方法包括W下步驟：
[0006] 步驟一、將漸青粉末在氮?dú)鈿夥毡Ｗo(hù)下烙融，然后在磁場(chǎng)作用下對(duì)烙融后的漸青 粉末進(jìn)行離屯、甩絲，得到漸青絲；
[0007] 步驟二、將步驟一中所述漸青絲切割成長(zhǎng)度為扣m~30皿的漸青顆粒，然后在氮?dú)?氣氛保護(hù)下對(duì)所述漸青顆粒進(jìn)行碳化處理，得到一次顆粒碳纖維；
[000引步驟Ξ、將酪醒樹脂粉末在300°C~500°C條件下保溫處理化~化，然后在氮?dú)鈿?氛下升溫至600°C后將氮?dú)鈿夥論Q成二氧化碳，保溫活化處理30min~60min，自然冷卻后得 到活化的酪醒樹脂；
[0009] 步驟四、將酪醒樹脂顆粒、步驟二中所述一次顆粒碳纖維和步驟Ξ中所述活化的 酪醒樹脂混合后研磨過篩，得到混合物料;所述混合物料中酪醒樹脂顆粒的質(zhì)量百分含量 不大于5.0%，一次顆粒碳纖維的質(zhì)量百分含量為60%~75%，余量為活化的酪醒樹脂；
[0010] 步驟五、將步驟四中所述混合物料置于石墨爐中，在2000°C~2300°C條件下般燒 1化~12h，得到改性石墨。
[0011] 上述的一種快速充電用裡離子電池，其特征在于，所述改性石墨的中粒徑化0為扣m ~Ιδμηι。
[0012] 上述的一種快速充電用裡離子電池，其特征在于，所述電解液為裡鹽、添加劑和有 機(jī)溶劑的混合溶液，所述混合溶液中裡鹽的濃度為〇.8mol/L~1.3mol/L，裡鹽為六氣憐酸 裡和雙(氣橫酷)亞胺裡，所述有機(jī)溶劑為碳酸乙締醋、碳酸丙締醋、碳酸二甲醋、碳酸二乙 醋和碳酸甲乙醋中的一種或幾種;所述添加劑為碳酸亞乙締醋、亞硫酸丙醋、氣代碳酸乙締 醋、丙締臘二甲基亞硫酸醋和1,3-丙烷橫酸內(nèi)醋中的一種或幾種，電解液中添加劑的體積 百分含量為1.0%~5.0%。
[0013] 上述的一種快速充電用裡離子電池，其特征在于，所述六氣憐酸裡的質(zhì)量占六氣 憐酸裡和雙(氣橫酷)亞胺裡總質(zhì)量的70%~95%。
[0014] 上述的一種快速充電用裡離子電池，其特征在于，所述有機(jī)溶劑為碳酸乙締醋、碳 酸二甲醋、碳酸二乙醋和碳酸甲乙醋的混合溶劑，碳酸乙締醋、碳酸二甲醋、碳酸二乙醋和 碳酸甲乙醋的質(zhì)量比為3:1:1: 5,所述添加劑為丙締臘二甲基亞硫酸醋、碳酸亞乙締醋、亞 硫酸丙醋和氣代碳酸乙締醋，電解液中丙締臘二甲基亞硫酸醋、碳酸亞乙締醋、亞硫酸丙醋 和氣代碳酸乙締醋的體積百分含量分別為1.5 %、1.0 %、1.0 %和1.0 %。
[0015] 上述的一種快速充電用裡離子電池，其特征在于，所述裡離子電池在溫度為50°C ~60°C，壓力為0.20MPa~0.40MPa的條件下進(jìn)行化成，化成方法為：先用0.05C恒流充電 15min，上限保護(hù)電壓為4.2V;然后用0.1C恒流充電150min，上限保護(hù)電壓為4.2V;靜止 lOmin后用0.5C恒流恒壓充電60min，上限電壓為4.0V，恒壓充電截止電流為0.03C。
[0016] 上述的一種快速充電用裡離子電池，其特征在于，步驟一中所述烙融的溫度為300 °C~500°C。
[0017] 上述的一種快速充電用裡離子電池，其特征在于，步驟一中所述磁場(chǎng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度 為 1T ~1.5T。
[0018] 上述的一種快速充電用裡離子電池，其特征在于，步驟二中所述碳化處理的溫度 為1000°C~1200°C，碳化處理的時(shí)間為化~化。
[0019] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有W下優(yōu)點(diǎn)：
[0020] 1、本發(fā)明采用中粒徑Dso為3皿~20皿的改性石墨作為負(fù)極活性物質(zhì)，適用于高倍 率下的快充電忍。
[0021] 2、本發(fā)明的改性石墨W漸青粉末為原料，在磁場(chǎng)下甩絲后碳化，得到的碳纖維結(jié) 構(gòu)極有利于裡離子的快速擴(kuò)散，具有優(yōu)良的大電流充電電能力;并復(fù)合鑲嵌入W酪醒樹脂 為原料經(jīng)過熱解活化形成的碳顆粒，使得其具有良好的電導(dǎo)率、擴(kuò)散性和熱力學(xué)穩(wěn)定性，自 由能小，反應(yīng)高度可逆;表面采用了酪醒樹脂顆粒熱解形成的低結(jié)晶性碳包覆層，該包覆層 具有比石墨更高的有效電化學(xué)活性、高于石墨的D002層間距，層間距可達(dá)0.36皿~0.38皿， 使裡離子嵌入的更加容易、快速，提高了裡離子的擴(kuò)散速率，包覆層還可使石墨顆粒表面更 加平滑，有利于循環(huán)性能的提高。
[0022] 3、本發(fā)明的裡離子電池可在超高倍率下使用，電池具備30C持續(xù)充電能力，充電容 量可達(dá)到小電流1C充電容量的95% W上。
[0023] 4、本發(fā)明的裡離子電池在30C充電2min，可充至電池電量的90% W上，能夠?qū)崿F(xiàn)快 速充電。
[0024] 5、本發(fā)明的裡離子電池在30C充電，1C放電循環(huán)100周，充電容量保持率為97.31 % 社。
[0025] 綜上所述，本發(fā)明的快速充電用裡離子電池具備30C持續(xù)充電性能，可循環(huán)使用， 可w解決電動(dòng)汽車因充電時(shí)長(zhǎng)而造成的問題。
[0026] 下面通過實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 實(shí)施例1
[0028] 制備改性石墨：
[0029] 步驟一、將漸青粉末在氮?dú)鈿夥毡Ｗo(hù)下烙融，然后在1.5T的磁場(chǎng)作用下對(duì)烙融后 的漸青粉末進(jìn)行離屯、甩絲，得到漸青絲;所述烙融的溫度為400°C;
[0030] 步驟二、將步驟一中所述漸青絲切割成長(zhǎng)度為20WI1的漸青顆粒，然后在氮?dú)鈿夥?保護(hù)下對(duì)所述漸青顆粒進(jìn)行碳化處理，得到一次顆粒碳纖維;所述碳化處理的溫度為1000 °C，碳化處理的時(shí)間為化；
[0031] 步驟Ξ、將酪醒樹脂粉末在400°C條件下保溫處理5.化，然后在氮?dú)鈿夥障律郎刂?600°C后將氮?dú)鈿夥論Q成二氧化碳，保溫活化處理40min，自然冷卻后得到活化的酪醒樹脂；
[0032] 步驟四、將酪醒樹脂顆粒、步驟二中所述一次顆粒碳纖維和步驟Ξ中所述活化的 酪醒樹脂混合后研磨過篩，得到混合物料;所述混合物料中酪醒樹脂顆粒的質(zhì)量百分含量 為3.0%，一次顆粒碳纖維的質(zhì)量百分含量為70%，余量為活化的酪醒樹脂；
[0033] 步驟五、將步驟四中所述混合物料置于石墨爐中，在2100°C條件下般燒1化，得到 中粒徑化0為15WI1的改性石墨。
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