一种70℃高温性能优异的锂离子电池的制作方法

本发明涉及锂离子电池，具体是指一种70℃高温性能优异的锂离子电池。

背景技术：

1、锂离子电池凭借能量密度高、循环寿命长等优点而被作为储能材料广泛应用于便携式电子设备、电动汽车和电子存储系统等领域。

2、然而锂离子电池在高温下充放电普遍存在容量衰减较快，安全性较差等问题，从而导致电池的性能大大下降，因此随着锂离子电池的不断开发和应用，其高温循环性能研究成为目前的研究热点之一。

3、目前常用的锂离子电池材料为：常规电压钴酸锂+人造石墨+常规电解液。然而在高温情况下，电池循环使用寿命周期短，热稳定性较差，电解液与反应活性物质发生不良反应容易发热胀气，严重时会影响锂离子电池的电性能和安全性能。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种70℃高温性能优异的锂离子电池，具有70℃高温性能优异、容量保持率高和安全性能好的特点。

2、本发明可以通过以下技术方案来实现：

3、本发明公开了一种70℃高温性能优异的锂离子电池，包括正极片和负极片，正极片和负极片之间设置有隔膜并卷绕或叠片成型，正极片的材料体系为小粒度高压钴酸锂、pvdf、cnt，小粒度高压钴酸锂:pvdf:cnt的质量配比为96.8-98.8:0.5-0.6:9.0-11.0；负极片的材料体系为硬碳包覆石墨、cmc、sbr:s-p导电剂，硬碳包覆石墨:cmc:sbr:s-p导电剂的质量比为95.7-97.7:1.1-1.5:1.3-1.7:0.4-0.6。

4、在本发明中，小粒度高压钴酸锂、硬碳包覆石墨相对常规电压体系正负极材料体系而言，常规电压体系正负极材料颗粒大，接触面积小，热稳定性能差，负极孔隙小。高温下材料表面活性物质会参与不可逆电荷补偿，同时释放气体，导致电池胀气；同时材料表面与电解液接触的界面更加不稳定，易发生不良副反应，导致电解液的损耗，电池容量降低，寿命缩短本发明材料体系的选择，既增大活性材料间的接触面积，缩短接触位移，提高正极材料热稳定性和电解液耐高温性能，降低电解液在高温条件下的反应活性，防止电解液在高温下发生不良副反应，使电池性能更加稳定，又利用高电压材料钴酸锂做低电压体系锂离子电池，改善电池因充电时，电压的升高，体积能量密度增大,避免材料出现逐渐脱锂二导致结构变得不稳定、长时间循环后、容量和电压严重衰退、电池寿命减短的情况。

5、进一步地，锂离子电池中还包括有电解液，电解液中，溶剂的体积占比分别为：ec10-25％、dec 5-20％、pp 30-50％、pc 5-15％；同时包括1-15％体积占比的添加剂，锂盐lipf6的质量含量为13-15％。

6、进一步地，添加剂包括vc和/或ps。

7、进一步地，小粒度高压钴酸锂的参数为：d50为为9-13μm，比表面积为0.20-0.24m2/g。

8、进一步地，隔膜为干法隔膜或湿法隔膜。

9、进一步地，隔膜为pp隔膜、凝胶隔膜、陶瓷隔膜或凝胶/陶瓷复合隔膜。

10、进一步地，正极片的集流体为铝箔，负极片的集流体为铜箔。

11、进一步地，锂离子电池封装的外壳为铝塑膜或铝壳。

12、本发明一种70℃高温性能优异的锂离子电池，具有如下的有益效果：

13、本发明的正负极材料体系的选择，增大活性材料间的接触面积，缩短接触位移，提高正极材料热稳定性和电解液耐高温性能，降低电解液在高温条件下的反应活性，可有效防止电解液在70℃高温下发生不良副反应，使电池性能更加稳定。同时，利用高电压材料钴酸锂做低电压体系锂离子电池，有效改善电池因充电电压的升高时，体积能量密度提升较大,材料出现脱锂，导致结构变得不稳定，长时间循环后,容量和电压严重衰退,电池寿命减短的情况。我们选择的高电压材料钴酸锂做低电压体系锂离子电池可以在70℃高温循环测试中充放电300周，容量保持率高于90％，且仍在持续更新中，电池性能稳定正常，无胀气等不良现象，外观符合测试合格条件。

技术特征：

1.一种70℃高温性能优异的锂离子电池，包括正极片和负极片，正极片和负极片之间设置有隔膜并卷绕或叠片成型，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的70℃高温性能优异的锂离子电池，其特征在于：所述锂离子电池中还包括有电解液，所述电解液中，溶剂的体积占比分别为：ec 10-25％、dec 5-20％、pp30-50％、pc 5-15％；同时包括1-15％体积占比的添加剂，锂盐lipf6的质量含量为13-15％。

3.根据权利要求2所述的70℃高温性能优异的锂离子电池，其特征在于：所述添加剂包括vc和/或ps。

4.根据权利要求3所述的70℃高温性能优异的锂离子电池，其特征在于：所述小粒度高压钴酸锂的参数为：d50为9-13μm，比表面积为0.20-0.24m2/g。

5.根据权利要求4所述的70℃高温性能优异的锂离子电池，其特征在于：所述隔膜为干法隔膜或湿法隔膜。

6.根据权利要求5所述的70℃高温性能优异的锂离子电池，其特征在于：所述隔膜为pp隔膜、凝胶隔膜、陶瓷隔膜或凝胶/陶瓷复合隔膜。

7.根据权利要求6所述的70℃高温性能优异的锂离子电池，其特征在于：所述正极片的集流体为铝箔，所述负极片的集流体为铜箔。

8.根据权利要求7所述的70℃高温性能优异的锂离子电池，其特征在于：

技术总结
本发明公开了一种70℃高温性能优异的锂离子电池，包括正极片和负极片，正极片和负极片之间设置有隔膜并卷绕或叠片成型，正极片的材料体系为小粒度高压钴酸锂、PVDF、CNT，小粒度高压钴酸锂:PVDF:CNT的质量配比为96.8‑98.8:0.5‑0.6:9.0‑11.0；负极片的材料体系为硬碳包覆石墨、CMC、SBR:S‑P导电剂，硬碳包覆石墨:CMC:SBR:S‑P导电剂的质量比为95.7‑97.7:1.1‑1.5:1.3‑1.7:0.4‑0.6。本发明的70℃高温性能优异的锂离子电池具有70℃高温性能优异、容量保持率高和安全性能好的特点。

技术研发人员：肖利隆,吴银华,师贵荣,李栋,杨端阳,杜丽霞
受保护的技术使用者：深圳赛骄阳能源科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13