一种防爆低内阻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防爆低内阻锂离子电池及其制备方法，包括电池本体和电解液，所述电池本体包括正极片、负极片、隔膜和铝壳，所述隔膜靠近正极片的一侧涂覆有陶瓷涂层，所述隔膜靠近负极片的一侧涂覆有石墨烯涂层，所述隔膜为聚烯烃基膜，所述隔膜位于正极片与负极片之间，所述正极片和负极片中间加垫隔膜之后卷绕形成圆柱形，本发明专利技术涉及锂离子电池技术领域。该防爆低内阻锂离子电池及其制备方法，隔膜靠近正极片的一侧涂覆有陶瓷涂层，隔膜靠近负极片的一侧涂覆有石墨烯涂层，在隔膜的正反面分别涂覆有陶瓷涂层和石墨烯涂料，石墨烯提高了负极片的导电性能，降低了负极片的内阻，保证电池容量的正常发挥和循环性能的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种防爆低内阻锂离子电池及其制备方法
本专利技术涉及锂离子电池
，具体为一种防爆低内阻锂离子电池及其制备方法。
技术介绍
锂离子电池是一种二次电池(充电电池)，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作，在充放电过程中，锂离子在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电时锂离子从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态，放电时则相反，手机电池一般为锂离子电池，锂离子电池由正极、负极、隔膜和电解液组成，正负极浸润在电解液中，锂离子以电解液为介质在正负极之间运动，实现电池的充放电，为避免正负极通过电解液发生短路，需要用隔膜将正负极分隔，锂系电池分为锂电池和锂离子电池，手机和笔记本电脑使用的都是锂离子电池，通常人们俗称其为锂电池，电池一般采用含有锂元素的材料作为电极，是现代高性能电池的代表，而真正的锂电池由于危险性大，很少应用于日常电子产品，根据锂离子电池所用电解质材料的不同，锂离子电池分为液态锂离子电池和聚合物锂离子电池。目前的锂离子电池通常采用磷酸铁锂材料，但现有的磷酸铁锂材料导电性能较差，使得锂离子扩散速度慢，导致电池充放电的过程中，电池的内阻变化大，高温储存易产气，防爆性能差，存在安全隐患，影响电池的性能，缩短电池的使用寿命。
技术实现思路
(一)解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种防爆低内阻锂离子电池及其制备方法，解决了导电性能较差，锂离子扩散速度慢，导致电池充放电的过程中，电池的内阻变化大，高温储存易产气，防爆性能差，存在安全隐患，影响电池的性能，缩短电池使用寿命的问题。(二)技术方案为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种防爆低内阻锂离子电池，包括电池本体和电解液，所述电池本体包括正极片、负极片、隔膜和铝壳，所述隔膜靠近正极片的一侧涂覆有陶瓷涂层，所述隔膜靠近负极片的一侧涂覆有石墨烯涂层，所述隔膜为聚烯烃基膜，所述隔膜位于正极片与负极片之间，所述正极片和负极片中间加垫隔膜之后卷绕形成圆柱形，所述正极片和负极片的安装方向相反。优选的，所述电解液的原料按重量份比包括：锂盐40-50份、有机溶剂25-45份、二(三氟甲基磺酰)酰亚胺锂3-7份、阻抗成膜剂4-8份、氟代碳酸甲乙酯1-3份、氯化聚乙烯2-6份和抗氧化剂0.5-0.9份。优选的，所述电解液的原料组分具体包括：锂盐45份、有机溶剂35份、二(三氟甲基磺酰)酰亚胺锂5份、阻抗成膜剂6份、氟代碳酸甲乙酯2份、氯化聚乙烯4份和抗氧化剂0.7份。优选的，所述电解液的原料组分具体包括：锂盐40份、有机溶剂25份、二(三氟甲基磺酰)酰亚胺锂3份、阻抗成膜剂4份、氟代碳酸甲乙酯1份、氯化聚乙烯2份和抗氧化剂0.5份。优选的，所述电解液的原料组分具体包括：锂盐50份、有机溶剂45份、二(三氟甲基磺酰)酰亚胺锂7份、阻抗成膜剂8份、氟代碳酸甲乙酯3份、氯化聚乙烯6份和抗氧化剂0.9份。优选的，所述有机溶剂为碳酸二甲酯、碳酸乙烯酯和碳酸甲丙酯中的一种或多种的组合，所述阻抗成膜剂为醇酯十二和乙二醇中的一种。优选的，所述锂盐为六氟磷酸锂和四氟硼酸锂中的一种，所述抗氧化剂为2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚和四〔β-(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯中的一种或多种的组合。本专利技术还公开了一种防爆低内阻锂离子电池的制备方法，具体包括以下步骤：S1、首先将陶瓷涂料涂覆在隔膜的一面，将其晾干，形成陶瓷涂层，然后将隔膜的另一面涂覆石墨烯涂料，晾干后形成石墨烯涂层；S2、将电解液的原料锂盐、有机溶剂、二(三氟甲基磺酰)酰亚胺锂和阻抗成膜剂的成分按照配比进行配制，将其投放至反应釜中，反应釜温度为80-95℃，搅拌速度为2100-2300r/min，搅拌时间为5-8分钟，将其搅拌均匀；S3、完成第一阶段搅拌后，再将氟代碳酸甲乙酯、氯化聚乙烯和抗氧化剂的成分按照配比进行配制，将其投入反应釜中进行搅拌，反应釜温度为90-96℃，搅拌速度为2000-2300r/min，搅拌时间为3-5分钟，即可完成电解液的制作；S4、然后将处理好的正极片、负极片、隔膜和铝壳进行组装，隔膜放置在正极片与负极片之间后，将正极片与负极片进行卷绕，将其装配进铝壳中，再将上述的电解液注入即可完成该锂电子电池的制备。(三)有益效果本专利技术提供了一种防爆低内阻锂离子电池及其制备方法。与现有技术相比具备以下有益效果：(1)、该防爆低内阻锂离子电池及其制备方法，通过隔膜靠近正极片的一侧涂覆有陶瓷涂层，隔膜靠近负极片的一侧涂覆有石墨烯涂层，在隔膜的正反面分别涂覆有陶瓷涂层和石墨烯涂料，石墨烯提高了负极片的导电性能，降低了负极片的内阻，保证电池容量的正常发挥和循环性能的稳定性。(2)、该防爆低内阻锂离子电池及其制备方法，通过电解液的原料按重量份比包括：锂盐40-50份、有机溶剂25-45份、二(三氟甲基磺酰)酰亚胺锂3-7份、阻抗成膜剂4-8份、氟代碳酸甲乙酯1-3份、氯化聚乙烯2-6份和抗氧化剂0.5-0.9份，电解液在配制时加入二(三氟甲基磺酰)酰亚胺锂，电池循环性能更加稳定，抑制内阻增加，导电性更佳，且在较高的电压下没有腐蚀作用，提高了电池的使用寿命。(3)、该防爆低内阻锂离子电池及其制备方法，通过阻抗成膜剂的设置，有利于锂离子的扩散，氟代碳酸甲乙酯和氯化聚乙烯的加入使得电池在高温储存过程中，不会因过多产气使得电池爆开，降低安全隐患。附图说明图1为本专利技术结构的立体图；图2为本专利技术结构的剖视图；图3为本专利技术结构的爆炸图；图4为本专利技术隔膜结构的剖视图；图5为本专利技术对比实验数据统计表图。图中，1电池本体、11正极片、12负极片、13隔膜、14铝壳、15陶瓷涂层、16石墨烯涂层。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1-5，本专利技术实施例提供三种技术方案：一种防爆低内阻锂离子电池，包括电池本体1和电解液，电池本体1包括正极片11、负极片12、隔膜13和铝壳14，隔膜13靠近正极片11的一侧涂覆有陶瓷涂层15，隔膜13靠近负极片12的一侧涂覆有石墨烯涂层16，隔膜13为聚烯烃基膜，隔膜13位于正极片11与负极片12之间，正极片11和负极片12中间加垫隔膜13之后卷绕形成圆柱形，正极片11和负极片12的安装方向相反。本专利技术还公开了一种防爆低内阻锂离子电池的制备方法，具体包括以下实施例：实施例1S1、首先将陶瓷涂料涂覆在隔膜13的一面，将其晾干，形成陶瓷涂层15，然后将隔膜的另一面涂覆石墨烯涂料，晾干后形成石墨烯涂层16；S2、将电解液的原料45份锂盐、35份有机溶剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防爆低内阻锂离子电池，包括电池本体和电解液，其特征在于：所述电池本体包括正极片、负极片、隔膜和铝壳，所述隔膜靠近正极片的一侧涂覆有陶瓷涂层，所述隔膜靠近负极片的一侧涂覆有石墨烯涂层，所述隔膜为聚烯烃基膜，所述隔膜位于正极片与负极片之间，所述正极片和负极片中间加垫隔膜之后卷绕形成圆柱形，所述正极片和负极片的安装方向相反。/n

【技术特征摘要】
1.一种防爆低内阻锂离子电池，包括电池本体和电解液，其特征在于：所述电池本体包括正极片、负极片、隔膜和铝壳，所述隔膜靠近正极片的一侧涂覆有陶瓷涂层，所述隔膜靠近负极片的一侧涂覆有石墨烯涂层，所述隔膜为聚烯烃基膜，所述隔膜位于正极片与负极片之间，所述正极片和负极片中间加垫隔膜之后卷绕形成圆柱形，所述正极片和负极片的安装方向相反。


2.根据权利要求1所述的一种防爆低内阻锂离子电池，其特征在于：所述电解液的原料按重量份比包括：锂盐40-50份、有机溶剂25-45份、二(三氟甲基磺酰)酰亚胺锂3-7份、阻抗成膜剂4-8份、氟代碳酸甲乙酯1-3份、氯化聚乙烯2-6份和抗氧化剂0.5-0.9份。


3.根据权利要求1所述的一种防爆低内阻锂离子电池，其特征在于：所述电解液的原料组分具体包括：锂盐45份、有机溶剂35份、二(三氟甲基磺酰)酰亚胺锂5份、阻抗成膜剂6份、氟代碳酸甲乙酯2份、氯化聚乙烯4份和抗氧化剂0.7份。


4.根据权利要求1所述的一种防爆低内阻锂离子电池，其特征在于：所述电解液的原料组分具体包括：锂盐40份、有机溶剂25份、二(三氟甲基磺酰)酰亚胺锂3份、阻抗成膜剂4份、氟代碳酸甲乙酯1份、氯化聚乙烯2份和抗氧化剂0.5份。


5.根据权利要求1所述的一种防爆低内阻锂离子电池，其特征在于：所述电解液的原料组分具体包括：锂盐50份、有机溶剂45份、二(三氟甲基磺酰)酰亚胺锂7份、阻抗成膜剂8份、氟代碳酸甲乙酯3份、氯化聚乙烯6份和抗氧化剂0.9份。


6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕长春，吕亭，
申请(专利权)人：枣阳市格芯电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42