[发明专利]高温型高电压锂离子电池及其制作方法

说明书

本发明涉及高温型高电压锂离子电池及其制作方法，包括正极片、负极片、隔膜和电解液；正极片包含钴酸锂、第一导电剂、粘结剂，钴酸锂颗粒表面包覆氧化物；负极片包含石墨、第二导电剂、羧基纤维素钠、丁苯橡胶，石墨为二次造粒的人造石墨；隔膜为单面涂覆陶瓷隔膜，其中涂覆陶瓷隔膜对应正极片；电解液由锂盐、碳酸酯溶剂和添加剂组成。钴酸锂颗粒表面包覆氧化物减弱高电压状态下钴的氧化及溶解，减弱高温状态下副反应发生；石墨与电解液兼容性好，减少相互间接触面积，减少高温状态下副反应的发生；隔膜的陶瓷面对应正极片，防止高温下隔膜与正极接触氧化；碳酸酯溶剂沸点高，提升电解液高温稳定性，添加剂高电压高温下抑制正极过渡金属的溶出。

技术领域

本发明涉及电池领域，更具体地说，涉及一种高温型高电压锂离子电池及其制作方法。

背景技术

近年来，随着移动化、智能化电子设备的发展，对锂离子电池的能量密度要求越来越高，目前通过提高锂离子电池的工作电压被认为是提高其能量密度的一种有效途径。

另外，随着锂离子电池的应用领域越来越广，其所要求的工作温度范围也越来越宽，获得能够在更高温度环境下高效工作的锂离子电池也是该领域的重要研究内容之一。

通常锂离子电池仅能满足60℃环境下的存放和45℃环境中的循环性能，而对于更苛刻环境如在60℃环境中4.35V-4.45V电池长期处于充满电状态且电池不出现鼓胀。

通常，温度越高电解液容易发生分解，锂离子电池的性能就越差；电池的电压越高，氧化性越强，正极和电解液容易受到分解，高温性能也就越差。

如何提高锂离子电池的工作效能是电池领域需要解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种高温型高电压锂离子电池及其制作方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种高温型高电压锂离子电池，包括正极片、负极片、隔膜和电解液；

所述正极片包含钴酸锂、第一导电剂、粘结剂，所述钴酸锂颗粒表面包覆氧化物；

所述负极片包含石墨、第二导电剂、羧基纤维素钠、丁苯橡胶，所述石墨为二次造粒的人造石墨；

所述隔膜为单面涂覆陶瓷隔膜，其中涂覆陶瓷隔膜对应所述正极片；

所述电解液由锂盐、碳酸酯溶剂和添加剂组成。

优选地，所述正极片的钴酸锂、第一导电剂、粘结剂的质量百分比为98.5： 0.7：0.8，第一导电剂为碳纳米管。

优选地，所述氧化物为二氧化锆、三氧化铝、二氧化钛中的一种。

优选地，所述钴酸锂采用单晶结合凝聚体，所述钴酸锂的比表面积为≤0.2 m²/g。

优选地，所述负极片的石墨、第二导电剂、羧基纤维素钠、丁苯橡胶的质量百分比为96.3:1.0:1.2：1.5，所述第二导电剂为导电炭黑。

优选地，所述石墨的比表面积为≤1.5m²/g。

优选地，所述锂盐为LiPF₆，占电解液总质量的12～14％。

优选地，所述碳酸酯溶剂为碳酸酯混合物，占电解液总质量的72～82％，所述碳酸酯溶剂的各组分碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸丙烯酯的质量比例为 25～30％：60～65％：5～10％。

优选地，所述添加剂占电解液总质量的6～14％，所述添加剂的各组分1,3- 丙烷磺酸内酯、氟代碳酸乙烯酯、已二腈、乙二醇双(丙腈)醚、乙烯基碳酸乙烯酯的质量比例为1.5～3.5％：3～4％：1～3％：0.5～2.5％：0～1％。