[发明专利]一种高温型聚合物锂离子电池及其制备方法

说明书

本发明一种高温型聚合物锂离子电池及其制备方法。该锂离子电池主要包括正极片、负极片、多孔隔离膜和电解液；所述正极片包括：钴酸锂、聚偏氟乙烯、碳纳米管、炭黑；所述负极片包括：人造石墨、羧基纤维素钠、丁苯橡胶和炭黑；所述多孔隔离膜为混涂隔膜；所述电解液由锂盐、碳酸酯混合物和添加剂组成。钴酸锂和人造石墨具有D10较大和比表面积较小的特点，有利于减弱高温条件下副反应发生，稳定电池性能；隔离膜采用陶瓷/聚偏氟乙烯混涂隔膜，有利于电池成型和电池的热稳定性；电解液所用的添加剂组成具有正极、负极成膜保护的功能，而且用量较低，有利于降低电池阻抗，有利于循环性能。

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，涉及一种高温型聚合物锂离子电池及其制备方法。

背景技术

锂离子电池由于其环境友好、能量密度高、循环性能好等优点广泛应用于汽车、储能、数码等领域。聚合物锂离子电池能量密度相对液态锂离子电池更高，而且电池外形可根据需要定制，在数码领域尤其受欢迎。现有的聚合物锂离子电池在高温环境下性能难以保证，通常仅满足60℃环境下存放和45℃环境中保证循环寿命。而在85℃环境下存放，电池难以正常放电，甚至出现气涨现象，在60℃环境下循环寿命也短。这不能满足用于高温地区和高温环境的设备的需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种高温型锂离子电池及其制备方法，该聚合物锂离子电池在85℃高温环境存放后，电池性能保持正常；在常温和60℃高温环境下，电池循环寿命好。

本发明技术方案如下。

一种高温型聚合物锂离子电池，该锂离子电池主要包括正极片、负极片、多孔隔离膜和电解液；

所述正极片按质量分百分比计包括：钴酸锂94～97％、聚偏氟乙烯(PVDF)1～2％：碳纳米管(CNT)1～2％：炭黑(SP)1～2％；

所述负极片按质量分百分比计包括：人造石墨90～96％、羧基纤维素钠(CMC)1.5～2％、丁苯橡胶(SBR)1.5～2.5％、炭黑(SP)1～2％；

所述多孔隔离膜为混涂隔膜；

所述电解液由锂盐、碳酸酯混合物和添加剂组成。

根据权利要求1所述的一种高温型聚合物锂离子电池，其特征在于：所述正极片的钴酸锂D10为10～14μm，比表面积为：0.2～0.3m2/g。根据权利要求1所述的一种高温型聚合物锂离子电池，其特征在于：所述负极片的人造石墨D10为13～17μm，比表面积为：0.6～1.0m2/g。根据权利要求1所述的一种高温型聚合物锂离子电池，其特征在于：所述多孔隔离膜为混涂隔膜，其基膜是聚乙烯多孔膜，基膜厚度为9～16μm，混涂层是三氧化二铝和聚偏氟乙烯的混合物组成，涂层厚度是3μm，涂层对应正极面。

进一步地，所述电解液的锂盐为LiPF6，锂盐的含量为1.0～1.2mol/L；

所述碳酸酯混合物各组分的质量比例为，碳酸乙烯酯(EC)：碳酸丙烯酯(PC)：碳酸二乙酯(DEC)：碳酸乙甲酯(EMC)：碳酸二甲酯(DMC)＝30～45：5～20：30～45：0～15：0～15；所述碳酸酯混合物占电解液总质量的75％～85％；

所述添加剂含量占电解液总质量的1％～9％，各种添加剂的质量比例为：氟代碳酸乙烯酯(FEC)：碳酸亚乙烯酯(VC)：1,3-丙烷磺酸内酯(PS)，丁二腈(AN)：己二腈(ADN)＝1～3：1～3：0.2～1：0～1：0～1。

进一步地，所述锂离子电池通过：制备正极片、制备负极片-焊极耳-卷绕-装配-烘烤-注液-高温老化-化成-二封-成型-分容工序制成聚合物锂离子电池。

进一步地，所述正极片通过三个步骤得到；