一种水系正极的锂电池及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107749488A(43)申请公布日2018.03.02(21)申请号201611067411.8H01M4/1391(2010.01)(22)申请日2016.11.28H01M4/62(2006.01)H01M10/0567(2010.01)(71)申请人万向一二三股份公司H01M10/058(2010.01)地址311215浙江省杭州市萧山区经济技术开发区建设二路855号申请人万向集团公司(72)发明人张伟李凡群韩笑谭歌单海鹏(74)专利代理机构杭州杭诚专利事务所有限公司33109代理人尉伟敏(51)Int.Cl.H01M10/052(2010.01)H01M10/0525(2010.01)H01M4/131(2010.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种水系正极的锂电池及其制备方法(57)摘要本发明涉及锂电池领域，公开了一种水系正极的锂电池及其制备方法。该锂电池含有水系正极，水系正极的正极材料由质量比为（93-94）:（0.9-1.1）:（1.8-2.2）:（0.45-0.55）:（1.4-1.6）:（1.4-1.6）:（60-70）的NMC材料、导电剂SuperP、科琴炭黑、分散剂聚乙烯吡咯烷酮、CMC、粘合剂LA133和水制成；锂电池的电解液中含有六甲基二硅胺烷。本发明从正极材料配方、电解液以及电池制备工艺等多方面入手，解决了水性正极分散难，水分残留高，容易起鼓，电池一致性差，循环性能差等问题，成功开发出一款成本更低，污染更低，性能与油系正极锂电池相近的锂电池。CN107749488ACN107749488A权利要求书1/1页1.一种水系正极的锂电池，其特征在于：含有水系正极，所述水系正极的正极材料由质量比为（93-94）:（0.9-1.1）:（1.8-2.2）:（0.45-0.55）:（1.4-1.6）:（1.4-1.6）:（60-70）的NMC材料、导电剂SuperP、科琴炭黑、分散剂聚乙烯吡咯烷酮、CMC、粘合剂LA133和水制成；所述锂电池的电解液中含有六甲基二硅胺烷。2.如权利要求1所述的一种水系正极的锂电池，其特征在于，所述正极材料由质量比为93.95:1:2:0.5:1.5:1.5:66.67的NMC材料、导电剂SuperP、科琴炭黑、分散剂聚乙烯吡咯烷酮、CMC、粘合剂LA133和水制成。3.如权利要求1所述的一种水系正极的锂电池，其特征在于，所述分散剂聚乙烯吡咯烷酮的型号为KD10或KD15。4.如权利要求1所述的一种水系正极的锂电池，其特征在于，所述六甲基二硅胺烷在电解液中的含量为0.2-0.4wt%。5.如权利要求1-4之一所述的一种水系正极的锂电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）正极制备：按配比称取按正极材料各组分；将CMC添加至一部分水中使固含量控制在2.4-2.6%，接着添加粘合剂LA133，搅拌分散均匀后，添加分散剂聚乙烯吡咯烷酮，然后添加导电剂SuperP，搅拌均匀后，添加科琴碳黑，搅拌均匀；再添加NMC材料，搅拌，最后添加剩余水，得到正极浆料；将正极浆料在涂布烘箱中料涂布至正极集流体表面；涂布后采用冷压方式进行碾压；碾压后采用连续抽真空方式对正极片进行烘烤，烘烤温度为95-105℃，时间为11-13h；制得正极；（2）负极制备；（3）叠片组装；（4）电解液灌注：在电解液中添加六甲基二硅胺烷，将电解液灌注至锂电池电芯中；（5）化成：①注液后在34-36℃下老化10-14h，抽空、辊压；②0.05~0.1C恒流充电58-62min，截止电压3.2V；③0.3~0.5C恒流充电28-32min，截止电压3.8V；④在34-36℃下老化22-26h，抽空，辊压；⑤0.4~0.6C恒流恒压充电115-125min，截止电压4.2V；⑥在34-36℃下老化46-50h，抽空，辊压；⑦0.5C~0.8C恒流放电至2.5V，然后0.5~0.8C恒流恒压充电175-185min，截止电压4.2V；⑧常温老化9-11天；⑨0.5C~0.8C恒流放电至2.5V，然后0.5~0.8C恒流恒压充电85-95min，截止电压3.75V。6.如权利要求5所述的一种水系正极的锂电池的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述涂布烘箱按温度依次分为四节：第一节75-85℃第二节95-105℃，第三节145-155℃，第四节125-135℃；每节长4.5-5.5m，涂布速度设置为4.8-5.2m/min。2CN107749488A说明书1/5页一种水系正极的锂电池及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及锂电池领域，尤其涉及一种水系正极的锂电池及其制备方法。背景技术[0002]目前工业化、市场化的锂离子电池基