[发明专利]一种长循环高安全性的锂离子电池

说明书

本发明提供了一种长循环高安全性的锂离子电池，所述电池含有无机纳米陶瓷材料,包括但不限于氧化铝、勃姆石、氧化镁中的一种或几种组合，其粒度范围为1‑100nm，所述无机纳米陶瓷材料添加量为锂离子电池注入电解液重量的0.1‑10％。本发明通过在锂离子电池中添加少量具有吸附性的绝缘纳米陶瓷，既可以吸收锂离子电池中痕量的水分和酸碱杂质，提高电池性能，又不影响电池的能量密度，效果明显，易操作，可商业化推广。

技术领域

本发明属于锂离子电池领域，尤其是涉及一种长循环高安全性的锂离子电池。

背景技术

锂离子电池已经成为便携式移动设备的标配电源，并且近年来在电动汽车和储能市场发展迅猛。对电池的安全性，能量密度，功率密度，可靠性和循环寿命的要求也不断提高，而锂离子电池性能受到众多因素的影响，不仅仅包括电池设计、原材料、工艺水平、设备精度等方面，还包括环境因素，比如温度、洁净度和水分。即使少量的杂质也会对锂离子电池的循环稳定性和安全性造成不利影响。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种长循环高安全性的锂离子电池，以解决现有技术中的水分和杂质引起的电池容量低和循环稳定性差，性能衰减快，甚至起火爆炸等安全问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种电解液添加剂，所述添加剂为无机纳米陶瓷材料,包括但不限于氧化铝、勃姆石、氧化镁中的一种或几种组合，其粒度范围为1-100nm。

1-100nm的陶瓷材料可以顺利进入到极片的孔隙之中，充分吸附极片内部的水分和杂质，减少电池内部副反应发生，延长电池使用寿命，又不影响极片的导电性。

优选地，所述添加剂的粒度范围为1-20nm。

优选地，所述氧化铝包括α-氧化铝和γ-氧化铝。

一种电解液，所述电解液添加有无机纳米陶瓷材料，所述无机纳米陶瓷材料添加量为电解液重量的0.1-10％。

优选地，所述无机纳米陶瓷材料添加量为电解液重量的0.3-3％。

由于锂离子电池的极片孔隙较多，添加量过低不能确保纳米陶瓷材料对水分和杂质的充分吸附，而添加量过多则会降低锂离子电池的能量密度，且电池中的水分和杂质为痕量，一定量的纳米陶瓷材料就可以满足吸附要求。

一种电解液添加剂的添加方法，所述添加方法包括如下步骤：

注液前根据注液量按照电解液中的添加比例计算好无机纳米陶瓷材料的使用量，将无机纳米陶瓷材料加入到待注液的电池里，无机纳米陶瓷材料位于电芯注液位置的下方，然后注液，在注液过程中，电解液的冲击力会将无机纳米陶瓷材料均匀分散在电解液中并与电解液一起渗透到电池极片的孔隙内。

一种长循环高安全性的锂离子电池，包括正极、负极和隔膜，所述电池上述的电解液。

本发明通过在锂离子电池中添加少量具有吸附性的无机绝缘纳米陶瓷，既可以吸收电池中痕量的水分和氟化氢，提高电池的循环稳定性和安全性，又不影响电池的能量密度。

相对于现有技术，本发明具有以下优势：