CN102983355A - 一种可大倍率充放电的锂离子电池及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可大倍率充放电的锂离子电池及其制备方法。一种可大倍率充放电的锂离子电池，包括正极、负极、隔膜，所述正极包括：正极活性物质80-98%（重量比），导电剂1-19%（重量比），粘结剂1-19%（重量比）；所述负极包括：负极活性物质80-98%（重量比），导电剂1-19%（重量比），粘结剂1-19%（重量比）；所述正极活性物质为镍钴锰酸锂、锰酸锂的一种或两种；所述负极活性物质为硬碳、软碳中的一种或两种；所述导电剂为超导电炭黑、碳纤维、鳞片石墨、碳纳米管中的一种；所述粘结剂为聚偏二氟乙烯、丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠、羧丙基甲基纤维素中的一种。按照本发明提供的可大倍率充放电的锂离子电池及其制备方法，锂离子电池具有大倍率充放电特性，充放电特性好，温度使用范围宽，低温充电性能优异，循环寿命长，安全性高。
Description
技术领域
本发明涉及一种锂离子电池及其制备方法，尤其涉及一种可大倍率充放电的锂离子电池及其制备方法。
背景技术
随着新能源产业的发展，目前在动力电池领域，锂离子电池作为绿色、环保的新能源电池已经越来越多地出现在人们的生活中。在锂离子电池中，使用最广泛的是磷酸铁锂/石墨体系的电池。但是，该体系电池容量低，在低温下充放电性能差，不能满足动力电池对高倍率，宽温度使用范围的要求。
石墨的层间能够嵌入各种原子和分子形成嵌入式化合物，因此当以石墨为负极活性物质的锂离子电池在充电的过程中，锂离子嵌入到石墨层间，形成嵌入式的化合物，嵌锂后石墨的层间膨胀率为10%。石墨的这种特性，使得以石墨为负极的电池体系循环性能差，且在循环时容易析锂，造成安全问题。磷酸铁锂作为正极材料，具有无污染，循环寿命长等优点，但是由于其导电性能差，对温度敏感，所以造成以磷酸铁锂为正极材料的电池容量低，倍率性能差，在低温下不能充放电等缺点。
硬碳属于难石墨化的碳，其特点是层状分子平行排列结构很少，碳原子的排列多为弯曲折叠的结构，因此易形成微孔。这种结构特别适合锂离子的嵌入和脱嵌。硬碳的构造不如石墨规则且不是单向导电，因此电极的阻抗很小，所以在低温条件下拥有优异的充放电特性。
软碳，一般为人造石墨的半成品，它的内部结构为部分有序，但整体是无序的，其层间距介于硬碳与传统的石墨之间，充放电电位与硬碳类似；与硬碳一样也具有高倍率，长循环等特点。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是克服现有技术中锂离子电池容量低，在低温下充放电性能差等缺点，提供一种大倍率充放电特性好，温度使用范围宽，低温充电性能优异，循环寿命长，安全性高的锂离子电池。
为此，本发明提供了一种可大倍率充放电的锂离子电池，包括正极、负极、隔膜，所述正极包括：正极活性物质80-98%（重量比），导电剂1-19%（重量比），粘结剂1-19%（重量比）；所述负极包括：负极活性物质80-98%（重量比），导电剂 1-19%（重量比），粘结剂1-19%（重量比）；所述正极活性物质为镍钴锰酸锂、锰酸锂的一种或两种；所述负极活性物质为硬碳、软碳中的一种或两种；所述导电剂为超导电炭黑、碳纤维、鳞片石墨、碳纳米管中的一种；所述粘结剂为聚偏二氟乙烯、丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠、羧丙基甲基纤维素中的一种。
优选的，所述可大倍率充放电的锂离子电池的正负极N/P比为1.0-2.0。
优选的，所述隔膜的厚度5-50μm。
优选的，所述可大倍率充放电的锂离子电池的温度使用范围为：-50℃-70℃。
优选的，所述可大倍率充放电的锂离子电池可以在低温下充电，温度范围为-50℃-20℃。
本发明提供了制备所述可大倍率充放电的锂离子电池的方法，包括正极极片的制备和负极极片的制备：
正极极片的制备包括以下步骤： 将正极活性物质80-98%（重量比），导电剂1-19%（重量比），粘结剂1-19%（重量比）混合成浆料；所述正极活性物质为镍钴锰酸锂、锰酸锂的一种或两种；所述导电剂为超导电炭黑、碳纤维、鳞片石墨、碳纳米管中的一种；所述粘结剂为聚偏二氟乙烯、丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠、羧丙基甲基纤维素中的一种；将混合成的浆料均匀涂覆在铝箔上，经干燥、辊压、制片后，得到正极极片；
负极极片的制备包括以下步骤：将负极活性物质80-98%（重量比），导电剂 1-19%（重量比），粘结剂1-19%（重量比）混合成浆料；所述负极活性物质为硬碳、软碳中的一种或两种；所述导电剂为超导电炭黑、碳纤维、鳞片石墨、碳纳米管中的一种；所述粘结剂为聚偏二氟乙烯、丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠、羧丙基甲基纤维素中的一种；将混合成的浆料，均匀涂覆在铜箔上，经干燥、辊压、制片后，得到负极极片；
将制备好的正极、负极极片按正、负极交替的方式堆叠或卷绕成电芯，其中正负极以隔膜隔开，并保证附料区负极包住正极；正、负极极耳通过焊接固定，最后包装成干电芯；向上述干电芯中注入一定量的电解液；将上述电芯化成，得到高倍率的锂离子电池。
优选的，所述正极极片的面密度为10-60mg/cm2。
优选的，所述负极极片的面密度为5-50 mg/ cm2。
由以上本发明提供的技术方案可见，本发明具有以下技术效果：
（1）本发明所得到的锂离子电池具有大倍率充放电特性，可以满足动力电池对功率的要求；
（2）本发明所得到的锂离子电池在-50℃-70℃下充放电性能优异，满足动力电池的宽温度使用范围需求；
（3) 本发明所得到的锂离子电池在低温下具有良好的充电性能，在-30℃下充电容量>70%；
（4) 本发明所得到的锂离子电池具有优异的循环特性，且电池在循环过程中膨胀率<3%，电池不易变形，具有良好的安全特性与较长的使用寿命；
（5）本发明所得到的锂离子电池具有良好的倍率充电性能，能够满足动力电池快充的要求。
附图说明
图1为可大倍率充放电的锂离子电池的倍率放电测试图。
图2为可大倍率充放电的锂离子电池的加速循环测试图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面对本发明作进一步的详细说明：
本发明提供了一种可大倍率充放电的锂离子电池，包括正极、负极、隔膜，所述正极包括：正极活性物质80-98%（重量比），导电剂1-19%（重量比），粘结剂1-19%（重量比）；所述负极包括：负极活性物质80-98%（重量比），导电剂 1-19%（重量比），粘结剂1-19%（重量比）；所述正极活性物质为镍钴锰酸锂、锰酸锂的一种或两种；所述负极活性物质为硬碳、软碳中的一种或两种；所述导电剂为超导电炭黑、碳纤维、鳞片石墨、碳纳米管中的一种；所述粘结剂为聚偏二氟乙烯、丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠、羧丙基甲基纤维素中的一种。
优选的，所述可大倍率充放电的锂离子电池的正负极N/P比为1.0-2.0。
优选的，所述隔膜的厚度5-50μm。
优选的，所述可大倍率充放电的锂离子电池的温度使用范围为：-50℃-70℃。
优选的，所述可大倍率充放电的锂离子电池可以在低温下充电，温度范围为-50℃-20℃。
本发明提供了制备所述可大倍率充放电的锂离子电池的方法，包括正极极片的制备和负极极片的制备：
正极极片的制备包括以下步骤： 将正极活性物质80-98%（重量比），导电剂1-19%（重量比），粘结剂1-19%（重量比）混合成浆料；所述正极活性物质为镍钴锰酸锂、锰酸锂的一种或两种；所述导电剂为超导电炭黑、碳纤维、鳞片石墨、碳纳米管中的一种；所述粘结剂为聚偏二氟乙烯、丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠、羧丙基甲基纤维素中的一种；将混合成的浆料均匀涂覆在铝箔上，经干燥，辊压、制片后，得到正极极片；
负极极片的制备包括以下步骤：将负极活性物质80-98%（重量比），导电剂 1-19%（重量比），粘结剂1-19%（重量比）混合成浆料；所述负极活性物质为硬碳、软碳中的一种或两种；所述导电剂为超导电炭黑、碳纤维、鳞片石墨、碳纳米管中的一种；所述粘结剂为聚偏二氟乙烯、丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠、羧丙基甲基纤维素中的一种；将混合成的浆料，均匀涂覆在铜箔上，经干燥，辊压、制片后，得到负极极片；
将制备好的正极、负极极片按正、负极交替的方式堆叠或卷绕成电芯，其中正负极以隔膜隔开，并保证附料区负极包住正极；正、负极极耳通过焊接固定，最后包装成干电芯；向上述干电芯中注入一定量的电解液；将上述电芯化成，得到高倍率的锂离子电池。
优选的，所述正极极片的面密度为10-60mg/cm2。
优选的，所述负极极片的面密度为5-50 mg/ cm2。
下面将通过实施例来更详细地描述本发明：
实施例 1
（1）将80%（重量比）的镍钴锰酸锂，15%（重量比）的炭黑，5%（重量比）的聚偏二氟乙烯混合成浆料，均匀涂覆在铝箔上，面密度为15mg/cm2，经干燥，辊压、制片后，得到正极片；
（2）将85%（重量比）的硬碳，5%（重量比）的炭黑，10%（重量比）的聚偏二氟乙烯混合成浆料，均匀涂覆在铜箔上，面密度为8mg/cm2，经干燥，辊压、制片后，得到负极片；
（3）制备干电芯：经制片后，将正极、负极极片按正负极交替堆积的方式堆叠成电芯，其中正负极以隔膜隔开，并保证附料区负极包住正极。正、负极极耳通过超声焊固定，最后通过铝塑膜包装成干电芯；
（4）制备的干电芯经过烘烤，除去电池中的水分；
（5）向上述干电芯中注入一定量的电解液，封口并静置，使极片与隔膜都充分浸润在电解液中；
（6）将上述电芯化成，最后经过一段时间的老化，得到高倍率的锂离子电池。
对得到的高倍率锂离子电池做倍率放电测试，放电倍率设为1C、10C、20C、40C、60C；经测试，该电池具有良好的倍率性能，在常温环境下，电芯在60C的容量保持率在84%以上，如图1所示。
接着，对得到的高倍率锂离子电池做循环寿命测试，循环设为5C充电/5C放电的加速循环，经测试，该电池在循环2000周后，容量仍保持在95%，如图2所示。
实施例 2
（1）将80%（重量比）的镍钴锰酸锂，15%（重量比）的炭黑，5%（重量比）的聚偏二氟乙烯混合成浆料，均匀涂覆在铝箔上，面密度为15mg/cm2，经干燥，辊压、制片后，得到正极片；
（2）将85%（重量比）的软碳，5%（重量比）的炭黑，10%（重量比）的聚偏二氟乙烯混合成浆料，均匀涂覆在铜箔上，面密度8mg/cm2，经干燥，辊压、制片后，得到负极片；
（3）制备干电芯：经制片后，将正极、负极极片按正负极交替堆积的方式堆叠成电芯，其中正负极以隔膜隔开，并保证附料区负极包住正极。正、负极极耳通过超声焊固定，最后通过铝塑膜包装成干电芯；
（4）制备的干电芯经过烘烤，除去电池中的水分；
（5）向上述干电芯中注入一定量的电解液，封口并静置，使极片与隔膜都充分浸润在电解液中；
（6）将上述电芯化成，最后经过一段时间的老化，得到高倍率的锂离子电池。
经测试，所得到的锂离子电池也具有良好的倍率性能，40C放电可达到容量的85%，5C/5C循环1000次后，循环保持在94%。
实施例 3
（1）将80%（重量比）的锰酸锂，15%（重量比）的炭黑，5%（重量比）的聚偏二氟乙烯混合成浆料，均匀涂覆在铝箔上，面密度为15mg/cm2，经干燥，辊压、制片后，得到正极片；
（2）将85%（重量比）的硬碳，5%（重量比）的炭黑，10%（重量比）的聚偏二氟乙烯混合成浆料，均匀涂覆在铜箔上，面密度8mg/cm2，经干燥，辊压、制片后，得到负极片；
（3）制备干电芯：经制片后，将正极、负极极片按正负极交替堆积的方式堆叠成电芯，其中正负极以隔膜隔开，并保证附料区负极包住正极。正、负极极耳通过超声焊固定，最后通过铝塑膜包装成干电芯；
（4）制备的干电芯经过烘烤，除去电池中的水分；
（5）向上述干电芯中注入一定量的电解液，封口并静置，使极片与隔膜都充分浸润在电解液中；
（6）将上述电芯化成，最后经过一段时间的老化，得到高倍率的锂离子电池。
经测试，所得到的锂离子电池40C倍率放电的容量为80%，5C/5C循环1000次后，循环保持在94%。
实施例 4
（1）将80%（重量比）的镍钴锰酸锂，15%（重量比）的炭黑，5%（重量比）的聚偏二氟乙烯混合成浆料，均匀涂覆在铝箔上，面密度为14mg/cm2，经干燥、辊压、冲切后，得到正极片；
（2）将55%（重量比）的硬碳，30%（重量比）的软碳，5%（重量比）的炭黑，10%（重量比）的聚偏二氟乙烯混合成浆料，均匀涂覆在铜箔上，面密度8mg/cm2，经干燥，辊压、冲切后，得到负极片；
（3）制备干电芯：经制片后，将正极、负极极片按正负极交替堆积的方式堆叠成电芯，其中正负极以隔膜隔开，并保证附料区负极包住正极。正、负极极耳通过超声焊固定，最后通过铝塑膜包装成干电芯；
（4）制备的干电芯经过烘烤，除去电池中的水分；
（5）向上述干电芯中注入一定量的电解液，封口并静置，使极片与隔膜都充分浸润在电解液中；
（6）将上述电芯化成，最后经过一段时间的老化，得到高倍率的锂离子电池。
经测试，所得到的锂离子电池40C倍率放电的容量为85%，5C/5C循环1000次后，循环保持在95%。
实施例5
（1）将80%（重量比）的镍钴锰酸锂，15%（重量比）的炭黑，5%（重量比）的聚偏二氟乙烯混合成浆料，均匀涂覆在铝箔上，面密度为14mg/cm2，经干燥、辊压、冲切后，得到正极片；
（2）将85（重量比）的软碳，5%（重量比）的炭黑，10%（重量比）的聚偏二氟乙烯混合成浆料，均匀涂覆在铜箔上，面密度8mg/cm2，经干燥、辊压、冲切后，得到负极片；
（3）制备干电芯：经制片后，将正极、负极极片按正负极交替堆积的方式堆叠成电芯，其中正负极以隔膜隔开，并保证附料区负极包住正极。正、负极极耳通过超声焊固定，最后通过铝塑膜包装成干电芯；
（4）制备的干电芯经过烘烤，除去电池中的水分；
（5）向上述干电芯中注入一定量的电解液，封口并静置，使极片与隔膜都充分浸润在电解液中；
（6）将上述电芯化成，最后经过一段时间的老化，得到高倍率的锂离子电池。
经测试，所得到的锂离子电池40C倍率放电的容量为85%，5C/5C循环1000次后，循环保持在95%。
实施例 6
（1）将60%（重量比）的镍钴锰酸锂，将20%（重量比）的锰酸锂，13%（重量比）的炭黑，7%（重量比）的聚偏二氟乙烯混合成浆料，均匀涂覆在铝箔上，面密度为14mg/cm2，经干燥、辊压、冲切后，得到正极片；
（2）将55%（重量比）的硬碳，30%（重量比）的软碳，5%（重量比）的炭黑，10%（重量比）的聚偏二氟乙烯混合成浆料，均匀涂覆在铜箔上，面密度8mg/cm2，经干燥、辊压、冲切后，得到负极片；
（3）制备干电芯：经制片后，将正极、负极极片按正负极交替堆积的方式堆叠成电芯，其中正负极以隔膜隔开，并保证附料区负极包住正极。正、负极极耳通过超声焊固定，最后通过铝塑膜包装成干电芯；
（4）制备的干电芯经过烘烤，除去电池中的水分；
（5）向上述干电芯中注入一定量的电解液，封口并静置，使极片与隔膜都充分浸润在电解液中；
（6）将上述电芯化成，最后经过一段时间的老化，得到高倍率的锂离子电池。
实施例 7
（1）将80%（重量比）的镍钴锰酸锂，15%（重量比）的炭黑，5%（重量比）的聚偏二氟乙烯混合成浆料，均匀涂覆在铝箔上，面密度为14mg/cm2，经干燥、辊压、冲切后，得到正极片；
（2）将85%（重量比）的硬碳， 5%（重量比）的炭黑，4%（重量比）的丁苯橡胶，6%（重量比）的羧甲基纤维素钠，混合成浆料，均匀涂覆在铜箔上，面密度8mg/cm2，经干燥、辊压、冲切后，得到负极片；
（3）制备干电芯：经制片后，将正极负极极片按正负极交替堆积的方式堆叠成电芯，其中正负极以隔膜隔开，并保证附料区负极包住正极。正、负极极耳通过超声焊固定，最后通过铝塑膜包装成干电芯；
（4）制备的干电芯经过烘烤，除去电池中的水分；
（5）向上述干电芯中注入一定量的电解液，封口并静置，使极片与隔膜都充分浸润在电解液中；
（6）将上述电芯化成，最后经过一段时间的老化，得到高倍率的锂离子电池。
实施例 8
（1）将90%（重量比）的镍钴锰酸锂，7%（重量比）的炭黑，3%（重量比）的聚偏二氟乙烯混合成浆料，均匀涂覆在铝箔上，面密度为13mg/cm2，经干燥、辊压、冲切后，得到正极片；
（2）将92%（重量比）的硬碳， 3%（重量比）的炭黑，2%（重量比）的丁苯橡胶，3%（重量比）的羧甲基纤维素钠，混合成浆料，均匀涂覆在铜箔上，面密度7mg/cm2，经干燥、辊压、冲切后，得到负极片；
（3）制备干电芯：经制片后，将正极负极极片按正负极交替堆积的方式堆叠成电芯，其中正负极以隔膜隔开，并保证附料区负极包住正极。正、负极极耳通过超声焊固定，最后通过铝塑膜包装成干电芯；
（4）制备的干电芯经过烘烤，除去电池中的水分；
（5）向上述干电芯中注入一定量的电解液，封口并静置，使极片与隔膜都充分浸润在电解液中；
（6）将上述电芯化成，最后经过一段时间的老化，得到高倍率的锂离子电池。
实施例 9
（1）将95%（重量比）的镍钴锰酸锂，3%（重量比）的炭黑，2%（重量比）的聚偏二氟乙烯混合成浆料，均匀涂覆在铝箔上，面密度为14mg/cm2，经干燥、辊压、冲切后，得到正极片；
（2）将95%（重量比）的硬碳， 3%（重量比）的炭黑，2%（重量比）的聚偏氟乙烯，混合成浆料，均匀涂覆在铜箔上，面密度10mg/cm2，经干燥、辊压、冲切后，得到负极片；
（3）制备干电芯：经制片后，将正极负极极片按正负极交替堆积的方式堆叠成电芯，其中正负极以隔膜隔开，并保证附料区负极包住正极。正、负极极耳通过超声焊固定，最后通过铝塑膜包装成干电芯；
（4）制备的干电芯经过烘烤，除去电池中的水分；
（5）向上述干电芯中注入一定量的电解液，封口并静置，使极片与隔膜都充分浸润在电解液中；
（6）将上述电芯化成，最后经过一段时间的老化，得到高倍率的锂离子电池。
实施例 10
（1）将98%（重量比）的镍钴锰酸锂，1%（重量比）的炭纳米管，1%（重量比）的聚偏二氟乙烯混合成浆料，均匀涂覆在铝箔上，面密度为20mg/cm2，经干燥、辊压、冲切后，得到正极片；
（2）将96%（重量比）的硬碳， 2%（重量比）的炭黑，2%（重量比）的聚偏氟乙烯，混合成浆料，均匀涂覆在铜箔上，面密度15mg/cm2，经干燥、辊压、冲切后，得到负极片；
（3）制备干电芯：经制片后，将正极负极极片按正负极交替堆积的方式堆叠成电芯，其中正负极以隔膜隔开，并保证附料区负极包住正极。正、负极极耳通过超声焊固定，最后通过铝塑膜包装成干电芯；
（4）制备的干电芯经过烘烤，除去电池中的水分；
（5）向上述干电芯中注入一定量的电解液，封口并静置，使极片与隔膜都充分浸润在电解液中；
（6）将上述电芯化成，最后经过一段时间的老化，得到高倍率的锂离子电池。
实施例 11
（1）将98%（重量比）的镍钴锰酸锂，1%（重量比）的炭纳米管，1%（重量比）的聚偏二氟乙烯混合成浆料，均匀涂覆在铝箔上，面密度为20mg/cm2，经干燥、辊压、冲切后，得到正极片；
（2）将98%（重量比）的硬碳， 1%（重量比）的炭黑，1%（重量比）的聚偏氟乙烯，混合成浆料，均匀涂覆在铜箔上，面密度13mg/cm2，经干燥，辊压、冲切后，得到负极片；
（3）制备干电芯：经制片后，将正极负极极片按正负极交替堆积的方式堆叠成电芯，其中正负极以隔膜隔开，并保证附料区负极包住正极。正、负极极耳通过超声焊固定，最后通过铝塑膜包装成干电芯；
（4）制备的干电芯经过烘烤，除去电池中的水分；
（5）向上述干电芯中注入一定量的电解液，封口并静置，使极片与隔膜都充分浸润在电解液中；
（6）将上述电芯化成，最后经过一段时间的老化，得到高倍率的锂离子电池。
实施例 12
（1）将88%（重量比）的镍钴锰酸锂，4%（重量比）的炭黑，5%（重量比）的炭纳米管，3%（重量比）的聚偏二氟乙烯混合成浆料，均匀涂覆在铝箔上，面密度为25mg/cm2，经干燥、辊压、冲切后，得到正极片；
（2）将90%（重量比）的硬碳， 2%（重量比）的炭黑，2%（重量比）的炭纤维，6%（重量比）的聚偏氟乙烯，混合成浆料，均匀涂覆在铜箔上，面密度17mg/cm2，经干燥，辊压、冲切后，得到负极片；
（3）制备干电芯：经制片后，将正极负极极片按正负极交替堆积的方式堆叠成电芯，其中正负极以隔膜隔开，并保证附料区负极包住正极。正、负极极耳通过超声焊固定，最后通过铝塑膜包装成干电芯；
（4）制备的干电芯经过烘烤，除去电池中的水分；
（5）向上述干电芯中注入一定量的电解液，封口并静置，使极片与隔膜都充分浸润在电解液中；
（6）将上述电芯化成，最后经过一段时间的老化，得到高倍率的锂离子电池。
实施例 13
（1）将60%（重量比）的锰酸锂，20%（重量比）的镍钴锰酸锂，5%（重量比）的炭黑，5%（重量比）的鳞片石墨，10%（重量比）的聚偏二氟乙烯混合成浆料，均匀涂覆在铝箔上，面密度为50mg/cm2，经干燥、辊压、冲切后，得到正极片；
（2）将55%（重量比）的硬碳，30%（重量比）的软碳，3%（重量比）的炭黑，5%（重量比）的炭纤维，7%（重量比）的聚偏氟乙烯，混合成浆料，均匀涂覆在铜箔上，面密度30mg/cm2，经干燥、辊压、冲切后，得到负极片；
（3）制备干电芯：经制片后，将正极负极极片按正负极交替堆积的方式堆叠成电芯，其中正负极以隔膜隔开，并保证附料区负极包住正极。正、负极极耳通过超声焊固定，最后通过铝塑膜包装成干电芯；
（4）制备的干电芯经过烘烤，除去电池中的水分；
（5）向上述干电芯中注入一定量的电解液，封口并静置，使极片与隔膜都充分浸润在电解液中；
（6）将上述电芯化成，最后经过一段时间的老化，得到高倍率的锂离子电池。
实施例 14
（1）将50%（重量比）的锰酸锂，30%（重量比）的镍钴锰酸锂，19%（重量比）的炭黑，1%（重量比）的聚偏二氟乙烯混合成浆料，均匀涂覆在铝箔上，面密度为40mg/cm2，经干燥、辊压、冲切后，得到正极片；
（2）将50%（重量比）的硬碳，30%（重量比）的软碳，19%（重量比）的炭黑，1%（重量比）聚偏氟乙烯，混合成浆料，均匀涂覆在铜箔上，面密度28mg/cm2，经干燥，辊压、冲切后，得到负极片；
（3）制备干电芯：经制片后，将正极负极极片按正负极交替堆积的方式堆叠成电芯，其中正负极以隔膜隔开，并保证附料区负极包住正极。正、负极极耳通过超声焊固定，最后通过铝塑膜包装成干电芯；
（4）制备的干电芯经过烘烤，除去电池中的水分；
（5）向上述干电芯中注入一定量的电解液，封口并静置，使极片与隔膜都充分浸润在电解液中；
（6）将上述电芯化成，最后经过一段时间的老化，得到高倍率的锂离子电池。
实施例 15
（1）将85%（重量比）的镍钴锰酸锂，5%（重量比）的炭黑，10%（重量比）的聚偏二氟乙烯混合成浆料，均匀涂覆在铝箔上，面密度为38mg/cm2，经干燥、辊压、冲切后，得到正极片；
（2）将30%（重量比）的硬碳，50%（重量比）的软碳，13%（重量比）的炭纤维， 7%（重量比）的聚偏氟乙烯，混合成浆料，均匀涂覆在铜箔上，面密度20mg/cm2，经干燥、辊压、冲切后，得到负极片；
（3）制备干电芯：经制片后，将正极负极极片按正负极交替堆积的方式堆叠成电芯，其中正负极以隔膜隔开，并保证附料区负极包住正极。正、负极极耳通过超声焊固定，最后通过铝塑膜包装成干电芯；
（4）制备的干电芯经过烘烤，除去电池中的水分；
（5）向上述干电芯中注入一定量的电解液，封口并静置，使极片与隔膜都充分浸润在电解液中；
（6）将上述电芯化成，最后经过一段时间的老化，得到高倍率的锂离子电池。
由以上本发明提供的技术方案可见，本发明具有以下技术效果：
（1）本发明所得到的锂离子电池具有大倍率充放电特性，可以满足动力电池对功率的要求；
（2）本发明所得到的锂离子电池在-50℃-70℃下充放电性能优异，满足动力电池的宽温度使用范围需求；
（3) 本发明所得到的锂离子电池在低温下具有良好的充电性能，在-30℃下充电容量>70%；
（4) 本发明所得到的锂离子电池具有优异的循环特性，且电池在循环过程中膨胀率<3%,电池不易变形，具有良好的安全特性与较长的使用寿命；
（5）本发明所得到的锂离子电池具有良好的倍率充电性能，能够满足动力电池快充的要求。
Claims (8)
1.一种可大倍率充放电的锂离子电池，包括正极、负极、隔膜，其特征在于：所述正极包括：正极活性物质80-98%（重量比），导电剂1-19%（重量比），粘结剂1-19%（重量比）；所述负极包括：负极活性物质80-98%（重量比），导电剂 1-19%（重量比），粘结剂1-19%（重量比）；所述正极活性物质为镍钴锰酸锂、锰酸锂的一种或两种；所述负极活性物质为硬碳、软碳中的一种或两种；所述导电剂为超导电炭黑、碳纤维、鳞片石墨、碳纳米管中的一种； 所述粘结剂为聚偏二氟乙烯、丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠、羧丙基甲基纤维素中的一种。
2.根据权利要求1所述的可大倍率充放电的锂离子电池，其特征在于：所述可大倍率充放电的锂离子电池的正负极N/P比为1.0-2.0。
3.根据权利要求1所述的可大倍率充放电的锂离子电池，其特征在于：所述隔膜的厚度5-50μm。
4.根据权利要求1所述的可大倍率充放电的锂离子电池，其特征在于：所述可大倍率充放电的锂离子电池的温度使用范围为：-50℃-70℃。
5.根据权利要求1所述的可大倍率充放电的锂离子电池，其特征在于：所述可大倍率充放电的锂离子电池可以在低温下充电，温度范围为-50℃-20℃。
6.一种制备权利要求1-5任意一项所述的可大倍率充放电的锂离子电池的方法，包括正极极片的制备和负极极片的制备，其特征在于：
正极极片的制备包括以下步骤： 将正极活性物质80-98%（重量比），导电剂1-19%（重量比），粘结剂1-19%（重量比）混合成浆料；所述正极活性物质为镍钴锰酸锂、锰酸锂的一种或两种；所述导电剂为超导电炭黑、碳纤维、鳞片石墨、碳纳米管中的一种；所述粘结剂为聚偏二氟乙烯、丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠、羧丙基甲基纤维素中的一种；将混合成的浆料均匀涂覆在铝箔上，经干燥，辊压、制片后，得到正极极片；
负极极片的制备包括以下步骤：将负极活性物质80-98%（重量比），导电剂 1-19%（重量比），粘结剂1-19%（重量比）混合成浆料；所述负极活性物质为硬碳、软碳中的一种或两种；所述导电剂为超导电炭黑、碳纤维、鳞片石墨、碳纳米管中的一种；所述粘结剂为聚偏二氟乙烯、丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠、羧丙基甲基纤维素中的一种；将混合成的浆料，均匀涂覆在铜箔上，经干燥、辊压、制片后，得到负极极片；
将制备好的正极、负极极片按正、负极交替的方式堆叠或卷绕成电芯，其中正负极以隔膜隔开，并保证附料区负极包住正极；正、负极极耳通过焊接固定，最后包装成干电芯；向上述干电芯中注入一定量的电解液；将上述电芯化成，得到高倍率的锂离子电池。
7.根据权利要求6所述的制备可大倍率充放电的锂离子电池的方法，其特征在于：所述正极极片的面密度为10-60mg/cm2。
8.根据权利要求6所述的制备可大倍率充放电的锂离子电池的方法，其特征在于：所述负极极片的面密度为5-50 mg/ cm2。
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