一种高温性能优异的锂离子电池的制作方法

本申请涉及锂离子电池，具体涉及一种高温性能优异的锂离子电池。

背景技术：

1、目前可充电二次电池体系主要有可充电铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池，其中，锂离子电池与镍镉电池、镍氢电池相比，以其高工作电压、高能量密度、优良性能、没有记忆效应等优点，迅速被市场接受。在现代社会的新能源发展过程中，锂电池不仅可以作为国家电网的备用能源储存，还可以作为国防、航空航天、交通方面提供电力来源，亦可以用于消费类电子产品(诸如笔记本电脑、数码相机、智能手机)、医疗植入设备(如心脏起搏器、除颤器)等设备。

2、随着智能手机、平板电脑和智能穿戴等电子产品的快速发展，考虑到电子数码产品的使用时长和工作环境温度的不同，对锂离子电池的使用寿命续航及和安全性能都提出了更高的要求。新一代的高端电子产品的电池已经更新换代成为充电截止电压为4.4v的高电压电芯，随着充电截止电压的增加，电池的能量密度有了明显的提升。然而，在现有技术中，随着锂离子电池电压的升高，高电压锂离子电池的高温循环性能变差、高温储存鼓气等一系列的安全问题随之产生。

3、因此，开发对于满足高端便携设备更高的体积比能量以及高温环境下产品续航要求的意义非常重大。

技术实现思路

1、本申请的目的是解决或缓解现有技术中4.4v高电压锂电池在高温(70℃±5℃)环境下的续航难的技术问题，为此，本申请提供了一种高温性能优异的高电压锂离子电池，该锂离子电池在高电压下具有优异的高温循环和高温存储性能，能够满足高端便携设备更高的体积比能量以及高温环境下产品续航的要求。

2、为了实现上述目的，本申请提供了如下技术方案：

3、一种高温性能优异的锂离子电池，其包括：

4、正极片、负极片、电解液以及电解液阻燃添加剂；

5、所述正极片为粒径d50为5～10μm的钴酸锂和粒径d50为5～15μm的单晶钴锰酸锂混合制成的复合型正极材料；

6、所述负极片采用低结晶碳表面改性人造石墨并通过煤油、沥青以及酚醛树脂中一种或多种进行包覆制成；

7、所述电解液包括锂盐和溶剂组成，其中，所述锂盐为四氟硼酸锂、六氟磷酸锂和双草酸硼酸锂中的任意两种，所述溶剂为包括碳酸乙烯酯(ec)、碳酸二甲酯(dmc)、碳酸二乙酯(emc)、聚碳酸酯(pc)的混合物；

8、所述电解液阻燃添加剂选自异丙基化磷酸三苯酯、环戊二烯和磷酸三甲酯中的至少一种。

9、进一步地，用于制成复合型正极材料的钴酸锂与单晶钴锰酸锂的质量比为(3～7)：(3～7)，所述复合型正极材料的压实密度为的粒径为5～10μm，压实密度为4.2～4.5g/cm3。

10、优选地，用于制成复合型正极材料的钴酸锂与单晶钴锰酸锂的质量比为5：5。

11、进一步地，所述电解液的溶剂中各组分的比例为：碳酸乙烯酯(ec)：碳酸二甲酯(dmc)：碳酸二乙酯(emc)：聚碳酸酯(pc)＝2:2:2:1.5。

12、进一步地，所述电解液阻燃添加剂占所述电解液总质量的0.3％～0.5％。

13、进一步地，所述低结晶碳表面改性人造石墨是通过在1000～2000℃氮气保护的环境下采用多颗粒复合球形化人造石墨，并通过煤油、沥青以及酚醛树脂中一种或多种进行包覆制成；其包覆的厚度为0.3～1.2μm。

14、进一步地，所述低结晶碳表面改性人造石墨的粒径为11～20μm，压实密度为1.60～1.75g/cm3。

15、进一步地，所述4.4v高压锂离子电池的充电截止电压在4.4v以上。

16、本申请提供了一种4.4v高压锂离子电池，相对于现有技术，其至少具备以下有益效果：

17、本申请提供的4.4v高压锂离子电池，在满足常规锂离子电池安全性能、倍率性能和循环性能的前提下，在温度70℃±5℃环境下，其电压4.4v恒流0.2c放电到3.0v的能量密度发挥为730.34wh/l，在温度70℃±5℃环境下电压4.4v恒流0.2c放电到3.0v的容量循环为300周，其容量保持率83.5％，显示了该高压锂电池优异的高温循环和高温存储性能，能够满足高端便携设备更高的体积比能量以及高温环境下产品续航的要求。

技术特征：

1.一种锂离子电池，其特征在于，其包括：

2.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，用于制成复合型正极材料的钴酸锂与单晶钴锰酸锂的质量比为(3～7)：(3～7)，所述复合型正极材料的压实密度为的粒径为5～10μm，压实密度为4.2～4.5g/cm3。

3.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，用于制成复合型正极材料的钴酸锂与单晶钴锰酸锂的质量比为5：5。

4.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，进一步地，所述电解液的溶剂中各组分的比例为：碳酸乙烯酯：碳酸二甲酯：碳酸二乙酯：聚碳酸酯＝2:2:2:1.5。

5.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述的电解液阻燃添加剂占所述电解液总质量的0.3％～0.5％。

6.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述低结晶碳表面改性人造石墨是通过在1000～2000℃氮气保护的环境下采用多颗粒复合球形化人造石墨，并通过煤油、沥青以及酚醛树脂中一种或多种进行包覆制成；其包覆的厚度为0.3～1.2μm。

7.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述低结晶碳表面改性人造石墨的粒径为11～20μm，压实密度为1.60～1.75g/cm3。

8.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池的充电截止电压在4.4v以上。

技术总结
本申请公开了一种高温性能优异的锂离子电池，属于锂离子电池技术领域。该高压锂离子电池，在满足常规锂离子电池安全性能、倍率性能和循环性能的前提下，在温度70℃±5℃环境下，其电压4.4V恒流0.2C放电到3.0V的能量密度发挥为730.34wh/L，在温度70℃±5℃环境下电压4.4V恒流0.2C放电到3.0V的容量循环为300周，其容量保持率83.5％，显示了该高压锂电池优异的高温循环和高温存储性能，能够满足高端便携设备更高的体积比能量以及高温环境下产品续航的要求。

技术研发人员：廖承刚,左春州,李永钧,梁保成,彭雷,周俊
受保护的技术使用者：湖北允升科技工业园有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15