[发明专利]锂离子电池负极活性材料、锂离子电池负极、锂离子电池、电池组及电池动力车

说明书

本发明涉及锂离子电池用负极碳材料领域，具体涉及一种锂离子电池负极活性材料、锂离子电池负极、锂离子电池、电池组及电池动力车。其中锂离子电池负极碳微粒通过N₂吸脱附测得的孔结构中，以孔径在2‑200nm之间的BJH测得孔体积总量为基准，孔径在2‑10nm之间的孔体积之和为5‑10％、孔径在10‑100nm之间的孔体积占比50‑65％、孔径在100‑200nm之间的孔体积占比30‑40％；所述碳微粒的BET比表面积为1‑4m²/g，优选1.4‑1.9m²/g。采用以上碳微粒制得的扣式电池，其充电容量达392‑403.65mAh/g，放电容量达360‑373mAh/g，组装成柱状电池，其在5C倍率下的放电容量保持在1985.7‑2029.8mAh之间。

技术领域

本发明涉及锂离子电池用负极碳材料领域，具体涉及一种锂离子电池负极活性材料、锂离子电池负极、锂离子电池、电池组及电池动力车。

背景技术

锂离子电池具有较高的理论比容量、较长的循环寿命和安全性高等优点，是近年来新能源研究的热点。锂离子电池在充放电的过程中，Li⁺在正极和负极之间往返嵌入和脱嵌。因此，负极材料的选择对锂离子电池的容量起着至关重要的作用。目前锂离子的负极材料主要选择碳材料、硅材料以及金属或者合金材料，碳材料原料易得、理论容量高，并且可以提供足够的储锂空间，目前商业化的锂离子电池优选采用碳材料作为锂离子电池的负极。

锂离子电池负极的碳材料通常选择天然石墨、人造石墨、中间相碳微球、石油焦等。天然石墨的比表面积较大，脱锂电位较低，其首次不可逆容量较大，容易产生副反应。通常采用包覆、整形或者石墨化处理，提高碳材料的球形度。

目前，锂离子电池用的负极材料主要是提高石墨粒子的球形度和规整性，采用这些方法制得的碳材料虽然可以锂离子电池充放电初期会有容量的提高，但提高倍率后，其放电容量会相应降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锂离子电池负极活性材料、锂离子电池负极、锂离子电池、电池组及电池动力车，该电池负极活性材料具有丰富的孔隙结构，将其用于锂离子电池可大幅提高锂离子电池的放电容量和倍率性能，同时还有助于提高锂离子电池的低温性能。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种锂离子电池负极碳微粒，其中，该碳微粒通过N₂吸脱附测得的孔结构中，以孔径在2-200nm之间的BJH测得孔体积总量为基准，孔径在2-10nm之间的孔体积之和为5-10体积％、孔径在10-100nm之间的孔体积占比50-65％、孔径在100-200nm之间的孔体积占比30-40％；所述碳微粒的BET比表面积为1-4m²/g。

本发明第二方面提供一种锂离子电池负极碳微粒的制备方法，其中，所述制备方法包括将碳源依次经过机械粉碎、化学提纯、碳化和石墨化制得碳微粒。

本发明第三方面提供一种锂离子电池负极，包括第一方面所述的锂离子电池负极碳微粒。

本发明第四方面提供一种锂离子电池，包括第三方面所述的锂离子电池负极、正极和电解液，正极和负极采用隔膜隔开，正极、负极和隔膜浸润在电解液中。

本发明第五方面提供一种电池组，由一个或者多个第四方面所述的锂离子电池串联和/或并联组成。

本发明第六方面提供一种电池动力车，包括第五方面所述的电池组。