锂离子电池及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种锂离子电池及其制备方法，所述制备方法包括：将电解液、正极材料和负极材料进行组装；其中，电解液包括：六氟磷酸锂、丙酸乙酯、四氟硼酸锂、碳酸甲乙酯、氯化钠、氯化钾、纳米二氧化硅、添加剂和去离子水；正极材料包括改性磷酸铁锂、聚变氟乙烯和炭黑；负极材料包括石墨、丁苯橡胶、石墨和羧甲基纤维素钠；使得锂离子电池在大倍率电流情况下快速充放电以及低温环境下有效放电。

Lithium ion battery and its preparation method

The invention discloses a lithium-ion battery and a preparation method thereof, the preparation method comprises: assembling electrolyte, cathode material and anode material, wherein the electrolyte comprises lithium hexafluorophosphate, ethyl propionate, lithium tetrafluoroborate, methyl ethyl carbonate, sodium chloride, potassium chloride, nano-silica, additives and anode material. Deionized water; cathode materials include modified lithium iron phosphate, fused fluoroethylene and carbon black; cathode materials include graphite, styrene-butadiene rubber, graphite and sodium carboxymethyl cellulose; lithium-ion batteries can be quickly charged and discharged at high current rates and effectively discharged at low temperatures.

【技术实现步骤摘要】
锂离子电池及其制备方法
本专利技术涉及锂离子电池领域，具体地，涉及一种锂离子电池及其制备方法。
技术介绍
随着“十三五”国家战略性新兴产业发展规划中再次明确了新能源汽车、新能源和节能环保等绿色低碳产业的战略地位，我国动力电池领域将持续得到巨大的发展，其中改性磷酸铁锂锂离子电池以其优异的循环性、安全性且绿色环保而受到广泛应用。但传统的改性磷酸铁锂因其较低的离子迁移率和电子电导率，渐渐不能满足新能源汽车动力电池使用要求，主要体现在：1、大倍率充放电性能较差，锂离子电池在大倍率充放电时，电池内部极化增加，内阻增大，温升较快，严重时甚至发生短路，存在较大的安全隐患。2、低温放电性能差，相比于常温及高温环境，低温环境下，改性磷酸铁锂电池的离子迁移率和导电率随数量级的趋势下降，导致电池放电电压平台的下降，造成电池容量的减小甚至于放不出电。如何实现改性磷酸铁锂锂离子电池在大倍率电流情况下快速充放电以及低温环境下有效放电以成为当前技术人员急需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种锂离子电池及其制备方法，使得锂离子电池在大倍率电流情况下快速充放电以及低温环境下有效放电。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种锂离子电池的制备方法，所述制备方法包括：将电解液、正极材料和负极材料进行组装；其中，电解液包括：六氟磷酸锂、丙酸乙酯、四氟硼酸锂、碳酸甲乙酯、氯化钠、氯化钾、纳米二氧化硅、添加剂和去离子水；以电解液的总重量为基准，六氟磷酸锂的含量为10-30重量％，丙酸乙酯的含量为0.5-2.5重量％，四氟硼酸锂的含量为5-15重量％，碳酸甲乙酯的含量为10-20重量％，氯化钠的含量为1-5重量％，氯化钾的含量为1-5重量％，纳米二氧化硅0.5-2.5重量％，添加剂的含量为2-10重量％，余量去离子水；正极材料包括改性磷酸铁锂、聚变氟乙烯和炭黑；其中，相对于100重量份的改性磷酸铁锂，聚变氟乙烯的含量为3-6重量份，炭黑的含量为4-8重量份；负极材料包括石墨、丁苯橡胶、石墨和羧甲基纤维素钠；其中，相对于100重量份的石墨，丁苯橡胶的含量为2-5重量份，石墨的含量为1-4重量份，羧甲基纤维素钠的含量为1-3重量份；其中，改性磷酸铁锂的制备包括：将磷酸铁锂、石墨烯和丙二醇按照质量比为1:0.2-0.4:10进行混合，经第一热处理和第二热处理后得到；其中，第一热处理的条件包括：温度为500-700℃，时间为10-20min；第二热处理的条件包括：温度为300-400℃，时间为20-40min。本专利技术还提供了一种锂离子电池，所述锂离子电池由上述的制备方法制得。通过上述技术方案，本专利技术提供了一种锂离子电池及其制备方法，所述制备方法包括：将电解液、正极材料和负极材料进行组装；其中，电解液包括：六氟磷酸锂、丙酸乙酯、四氟硼酸锂、碳酸甲乙酯、氯化钠、氯化钾、纳米二氧化硅、添加剂和去离子水；以电解液的总重量为基准，六氟磷酸锂的含量为10-30重量％，丙酸乙酯的含量为0.5-2.5重量％，四氟硼酸锂的含量为5-15重量％，碳酸甲乙酯的含量为10-20重量％，氯化钠的含量为1-5重量％，氯化钾的含量为1-5重量％，纳米二氧化硅0.5-2.5重量％，添加剂的含量为2-10重量％，余量去离子水；正极材料包括改性磷酸铁锂、聚变氟乙烯和炭黑；其中，相对于100重量份的改性磷酸铁锂，聚变氟乙烯的含量为3-6重量份，炭黑的含量为4-8重量份；负极材料包括石墨、丁苯橡胶、石墨和羧甲基纤维素钠；其中，相对于100重量份的石墨，丁苯橡胶的含量为2-5重量份，石墨的含量为1-4重量份，羧甲基纤维素钠的含量为1-3重量份。制得的电解液能够使得锂离子电池在大倍率电流情况下快速充放电以及低温环境下有效放电。本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。本专利技术提供了一种锂离子电池的制备方法，所述制备方法包括：将电解液、正极材料和负极材料进行组装；其中，电解液包括：六氟磷酸锂、丙酸乙酯、四氟硼酸锂、碳酸甲乙酯、氯化钠、氯化钾、纳米二氧化硅、添加剂和去离子水；以电解液的总重量为基准，六氟磷酸锂的含量为10-30重量％，丙酸乙酯的含量为0.5-2.5重量％，四氟硼酸锂的含量为5-15重量％，碳酸甲乙酯的含量为10-20重量％，氯化钠的含量为1-5重量％，氯化钾的含量为1-5重量％，纳米二氧化硅0.5-2.5重量％，添加剂的含量为2-10重量％，余量去离子水；正极材料包括改性磷酸铁锂、聚变氟乙烯和炭黑；其中，相对于100重量份的改性磷酸铁锂，聚变氟乙烯的含量为3-6重量份，炭黑的含量为4-8重量份；负极材料包括石墨、丁苯橡胶、石墨和羧甲基纤维素钠；其中，相对于100重量份的石墨，丁苯橡胶的含量为2-5重量份，石墨的含量为1-4重量份，羧甲基纤维素钠的含量为1-3重量份；其中，改性磷酸铁锂的制备包括：将磷酸铁锂、石墨烯和丙二醇按照质量比为1:0.2-0.4:10进行混合，经第一热处理和第二热处理后得到；其中，第一热处理的条件包括：温度为500-700℃，时间为10-20min；第二热处理的条件包括：温度为300-400℃，时间为20-40min。在本专利技术的一种优选的实施方式中，为了进一步使得电解液能够使得锂离子电池在大倍率电流情况下快速充放电以及低温环境下有效放电，以电解液的总重量为基准，六氟磷酸锂的含量为15-25重量％，丙酸乙酯的含量为1-1.5重量％，四氟硼酸锂的含量为8-12重量％，碳酸甲乙酯的含量为12-16重量％，氯化钠的含量为2-4重量％，氯化钾的含量为2-4重量％，纳米二氧化硅1-1.5重量％，添加剂的含量为4-6重量％，余量去离子水。在本专利技术的一种优选的实施方式中，为了进一步使得电解液能够使得锂离子电池在大倍率电流情况下快速充放电以及低温环境下有效放电，添加剂包括二甲氧基苯和氯苯甲醚。在本专利技术的一种优选的实施方式中，为了进一步使得电解液能够使得锂离子电池在大倍率电流情况下快速充放电以及低温环境下有效放电，以添加剂的总量为基准，二甲氧基苯的含量为20-40重量％，氯苯甲醚的含量为60-80重量％。在本专利技术的一种优选的实施方式中，为了进一步使得电解液能够使得锂离子电池在大倍率电流情况下快速充放电以及低温环境下有效放电，所述制备方法还包括在制得的电解液中加入氢氧化锂，以将电解液的pH调节至4±0.5。本专利技术还提供了一种锂离子电池，所述锂离子电池由上述制备方法制得。以下将通过实施例对本专利技术进行详细描述。实施例1将六氟磷酸锂、丙酸乙酯、四氟硼酸锂、碳酸甲乙酯、氯化钠、氯化钾、纳米二氧化硅、添加剂(由20重量％二甲氧基苯和80重量％氯苯甲醚组成)和去离子水混合制得电解液；加入氢氧化锂，以将电解液的pH调节至4±0.5；电解液的总重量为100g，其中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子电池的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：将电解液、正极材料和负极材料进行组装；其中，电解液包括：六氟磷酸锂、丙酸乙酯、四氟硼酸锂、碳酸甲乙酯、氯化钠、氯化钾、纳米二氧化硅、添加剂和去离子水；以电解液的总重量为基准，六氟磷酸锂的含量为10‑30重量％，丙酸乙酯的含量为0.5‑2.5重量％，四氟硼酸锂的含量为5‑15重量％，碳酸甲乙酯的含量为10‑20重量％，氯化钠的含量为1‑5重量％，氯化钾的含量为1‑5重量％，纳米二氧化硅0.5‑2.5重量％，添加剂的含量为2‑10重量％，余量去离子水；正极材料包括改性磷酸铁锂、聚变氟乙烯和炭黑；其中，相对于100重量份的改性磷酸铁锂，聚变氟乙烯的含量为3‑6重量份，炭黑的含量为4‑8重量份；负极材料包括石墨、丁苯橡胶、石墨和羧甲基纤维素钠；其中，相对于100重量份的石墨，丁苯橡胶的含量为2‑5重量份，石墨的含量为1‑4重量份，羧甲基纤维素钠的含量为1‑3重量份；其中，改性磷酸铁锂的制备包括：将磷酸铁锂、石墨烯和丙二醇按照质量比为1:0.2‑0.4:10进行混合，经第一热处理和第二热处理后得到；其中，第一热处理的条件包括：温度为500‑700℃，时间为10‑20min；第二热处理的条件包括：温度为300‑400℃，时间为20‑40min。...

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：将电解液、正极材料和负极材料进行组装；其中，电解液包括：六氟磷酸锂、丙酸乙酯、四氟硼酸锂、碳酸甲乙酯、氯化钠、氯化钾、纳米二氧化硅、添加剂和去离子水；以电解液的总重量为基准，六氟磷酸锂的含量为10-30重量％，丙酸乙酯的含量为0.5-2.5重量％，四氟硼酸锂的含量为5-15重量％，碳酸甲乙酯的含量为10-20重量％，氯化钠的含量为1-5重量％，氯化钾的含量为1-5重量％，纳米二氧化硅0.5-2.5重量％，添加剂的含量为2-10重量％，余量去离子水；正极材料包括改性磷酸铁锂、聚变氟乙烯和炭黑；其中，相对于100重量份的改性磷酸铁锂，聚变氟乙烯的含量为3-6重量份，炭黑的含量为4-8重量份；负极材料包括石墨、丁苯橡胶、石墨和羧甲基纤维素钠；其中，相对于100重量份的石墨，丁苯橡胶的含量为2-5重量份，石墨的含量为1-4重量份，羧甲基纤维素钠的含量为1-3重量份；其中，改性磷酸铁锂的制备包括：将磷酸铁锂、石墨烯和丙二醇按照质量比为1:0.2-0.4:10进行混合，经...

【专利技术属性】
技术研发人员：高博，王伟，周衡，
申请(专利权)人：安徽安达新能源材料有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34