[发明专利]一种三元体系启停锂离子电池及其制备方法

说明书

一种三元体系启停锂离子电池及其制备方法，包括正极极片、负极极片、隔膜、电解液，正极极片的正极材料中包括三元镍钴锰酸锂材料；叠片卷芯采用正、负极极片错位叠片方式，其中正极极片与负极极片上间距为正极极片超出负极极片2mm~3mm，正极极片与负极极片下间距为负极极片超出正极极片3mm~4mm，正极极片与负极极片左/右间距为负极极片超出正极极片2mm~3mm；正极材料双面涂布面密度为100~130g/m²；负极材料双面涂布面密度为63~82g/m²；正极极片极耳侧涂覆由无机粉末α‑三氧化二铝和粘结剂聚偏氟乙烯组成的绝缘涂层；电解液中添加剂由双氟草酸磷酸锂、1,3‑丙烷磺酸内酯组成。本发明用于48V启停锂离子电池，兼顾高低温性能，提高了电芯循环性能和大电流充放性能，增强电芯安全性能。

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种三元体系启停锂离子电池。

背景技术

目前，随着政策对能减排的要求以及人们环保意识的提升，去燃油化、去铅化被提上日程，锂离子电池在新能源汽车中得到广泛应用。由于自动启停技术可以让发动机在中途停车时减少不必要的怠速空转，为车内电器供电，从而具有表现更好的排放性能和燃油经济性，因此锂离子启停电池成为各大主机厂的青睐对象。目前锂离子启停电池多采用磷酸铁锂体系，但随着汽车逐渐智能化发展，车载电器的增多，对启停电池的输出功率、温度兼容性、循环性能、安全性能要求不断提高，现有磷酸铁锂体系启停电池逐渐无法满足日益提高的性能要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足而提供一种高低温性能好、安全性能强的三元体系启停锂离子电池。

本发明的目的还在于提供上述三元体系启停锂离子电池的制备方法。

本发明的技术方案在于：一种三元体系启停锂离子电池，包括正极极片、负极极片、隔膜、电解液和铝壳，所述正极极片包括正极集流体和涂敷在正极集流体上的正极材料，所述负极极片包括负极集流体和涂敷在负极集流体上的负极材料，所述正极极片、隔膜和负极极片采用Z字形叠片联成卷芯，所述正极材料中包括三元镍钴锰酸锂材料。

所述叠片卷芯采用正极极片与负极极片错位叠片的方式，其中正极极片与负极极片上间距D1为正极极片超出负极极片2mm~3mm，正极极片与负极极片下间距D2为负极极片超出正极极片3mm~4mm，正极极片与负极极片左/右间距D3为负极极片超出正极极片2mm~3mm。

所述正极材料双面涂布面密度为100~130g/m²；所述负极材料双面涂布面密度为63~82g/m²。

所述正极极片极耳侧涂覆绝缘涂层；所述绝缘涂层由无机粉末和粘结剂组成，无机粉末和粘结剂质量比为7:1~9:1；所述无机粉末为α-三氧化二铝，所述粘结剂为聚偏氟乙烯；正极极片涂覆绝缘涂层的宽度Wi为5~7mm。

所述电解液由溶剂、锂盐和添加剂组成；所述添加剂由双氟草酸磷酸锂、1,3-丙烷磺酸内酯组成，二者质量比为1：1.5~1.5：1。

所述正极材料各成分的重量百分比如下：正极活性物质92~96wt%，正极导电剂2.5~4.8wt%，正极粘结剂1.5~3.2wt%；所述负极材料各成分重量百分比如下：负极活性物质92~95wt%，负极导电剂2.5~4.5wt%，负极粘结剂与负极分散剂2.5~3.5wt%。

所述正极活性物质为NCM111、NCM523、NCM622、NCM811中的一种或几种。

所述正极导电剂为碳纳米管或石墨烯中的一种或两种与导电炭黑按如下质量比1：2~2：1混合得到。

所述正极集流体为正反面均有涂覆层的铝箔或光箔；所述涂覆层为导电炭黑、碳纳米管、石墨烯中的一种；所述涂覆层总厚度为1um~2um。

所述负极活性物质为人造石墨、天然石墨、软碳中的一种或多种混合。