[发明专利]一种高能量密度的锂离子电池及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高能量密度的锂离子电池，包括正极片、隔膜、负极片、壳体、电解液，所述隔膜设置于所述正极片与所述负极片之间，所述正极片、所述隔膜、所述负极片三者卷绕之后置于所述壳体中，所述电解液充满所述壳体，所述正极片包括正极集流体和涂覆于所述正极集流体表面的正极活性层，所述负极片采用铜箔集流体，所述电解液包括锂盐、溶剂、添加剂，所述锂盐中包括LiFSI、LiTFSI其中一种，本发明还公开了其制备方法。本发明的优点是采用铜箔集流体作为负极片，配合高性能锂盐，减轻负极片的质量，使锂电池质量减少，能量密度提高，保证锂电池的循环寿命和稳定性，简化制备负极片的工序，节约原材料，降低生产成本。

技术领域

本发明涉及锂离子电池领域，尤其涉及一种高能量密度的锂离子电池及其制备方法。

背景技术

锂离子电池具有比容量高、自放电小、工作温度范围宽、电压平台高、循环寿命长、无记忆效应、对环境友好等优点，已广泛应用于移动电话、笔记本电脑、电动工具等领域，并逐步在电动汽车领域推广应用。随着时代的进步和科技的发展，锂离子电池的能量密度不断提高，但是依旧不能满足轻量化，长续航的市场需求。锂离子电池的续航能力以及重量能量密度一直是锂离子电池追求的方向，尤其是快速发展的动力汽车领域，对于高重量能量密度的追求更是迫在眉睫。

发明内容

发明目的：针对上述问题，本发明的目的是提供一种高能量密度的锂离子电池及其制备方法，对负极片和电解液进行改进，提高能量密度。

技术方案：

一种高能量密度的锂离子电池，包括正极片、隔膜、负极片、壳体、电解液，所述隔膜设置于所述正极片与所述负极片之间，所述正极片、所述隔膜、所述负极片三者卷绕之后置于所述壳体中，所述电解液充满所述壳体，所述正极片包括正极集流体和涂覆于所述正极集流体表面的正极活性层，所述负极片采用铜箔集流体，所述电解液包括锂盐、溶剂、添加剂，所述锂盐中包括LiFSI、LiTFSI其中一种。负极片仅采用铜箔集流体，其表面不再涂覆负极活性层，减轻负极片的重量，提高能量密度。

优选的，为了延长电池的循环寿命，所述锂盐还包括LiBOB、LiODFB其中一种。

优选的，为了提高锂电池的循环性能，所述电解液中锂盐的浓度为0.9～2.0mol/L,所述锂盐中LiFSI或者LiTFSI的含量为10～90％。

优选的，为了稳定电池的循环特性，所述添加剂包括酸酐。

具体的，所述酸酐为丁二酸酐或者戊二酸酐。

具体的，所述正极集流体采用铝箔集流体，所述正极活性层包括正极活性物质、导电剂、粘结剂，所述正极活性物质为钴酸锂、镍钴锰酸锂、磷酸亚铁锂其中一种。

具体的，所述溶剂包括EC、PC、EMC，所述溶剂的比例为EC/PC/EMC＝3:1:6。

该高能量密度的锂离子电池的制备方法，包括以下步骤：

步骤1、正极片的制作：将正极活性物质、导电剂、粘结剂搅拌均匀，涂覆于正极集流体上，碾压之后并进行分切；

步骤2、负极片的制作：负极片采用铜箔集流体，并进行分切；

步骤3、将正极片、隔膜、负极片依次叠在一起，并进行卷绕，卷绕完成后置于壳体中，进行烘烤；

步骤4：配制电解液：电解液包括锂盐、溶剂、添加剂，锂盐中包括LiFSI、LiTFSI其中一种；

步骤5：步骤3烘烤完成后，向壳体中注入步骤4中配制好的电解液，再进行化成，化成完成后进行真空除气，得到成品电池。

其中，步骤4中锂盐还包括LiBOB、LiODFB其中一种。

其中，步骤4中添加剂包括酸酐，酸酐选用丁二酸酐或者戊二酸酐。