一种电池制造技术

本发明专利技术公开一种电池，其包括正极片、负极片、隔膜以及非水电解液；所述隔膜包括基材、耐热层和涂胶层，所述耐热层相对设置于基材的两面，涂胶层设置于耐热层上；所述非水电解液包括非水有机溶剂和添加剂，所述非水有机溶剂至少包括丙酸乙酯；所述添加剂包括氟代碳酸乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯和二氟磷酸锂；所述非水电解液中丙酸乙酯的质量百分含量与涂胶层粘接剂中六氟丙烯

【技术实现步骤摘要】
一种电池


[0001]本专利技术属于电池
，具体涉及一种电池。

技术介绍

[0002]近年来，锂离子电池在智能手机、平板电脑、智能穿戴、电动工具和电动汽车等领域得到了广泛的应用。随着锂离子电池的广泛应用，消费者对锂离子电池的使用寿命、应用环境的需求不断提高，这就要求锂离子电池能够兼顾高低温性能的同时具有长循环寿命。
[0003]目前，锂离子电池在使用过程中存在安全隐患，例如当电池使用时间较长后，电池会出现析锂、厚度膨胀增加等问题，进而容易引发严重的安全事故，例如起火甚至爆炸。同时，电池在较低环境温度下使用时难以放电，进而出现自动关机影响使用。造成上述问题的主要原因一方面是活性材料在高温高电压下结构不稳定，金属离子极易从正极中溶出并在负极表面还原沉积，并催化电解液在负极表面被还原分解，从而破坏负极的SEI膜结构，导致负极阻抗和电池厚度不断增大，进而使电池温度持续上升引起安全事故；另一方面是低温下电池阻抗增加，SEI膜阻抗较大影响低温放电。
[0004]基于此现状，急需开发具有长循环寿命低膨胀的高电压锂离子电池，例如通过向电解液中添加负极成膜剂能够改善循环性能，但负极成膜剂的使用往往会导致电池低温性能严重劣化。因此能够开发在不影响电池低温性能的前提下，同时具有长循环寿命低膨胀的高电压锂离子电池是目前的首要任务。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是为了解决现有的电池在使用过程中存在安全隐患、电池循环寿命与低温性能未能兼顾等问题，提供一种电池，其兼具高电压、长循环寿命和低膨胀的性能。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用如下的技术方案：
[0007]一种电池，其包括正极片、负极片、置于正极片和负极片之间的隔膜，以及非水电解液；
[0008]所述隔膜包括基材、耐热层和涂胶层，所述耐热层相对设置于基材的两面，涂胶层设置于耐热层上；所述涂胶层包括粘接剂，所述粘接剂中包括六氟丙烯
‑
偏氟乙烯共聚物；
[0009]所述非水电解液包括非水有机溶剂和添加剂，其中所述非水有机溶剂至少包括丙酸乙酯；所述添加剂包括氟代碳酸乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯和二氟磷酸锂；
[0010]所述非水电解液中丙酸乙酯的质量百分含量与六氟丙烯
‑
偏氟乙烯共聚物中六氟丙烯(HFP)的质量占比的比值为0.2～60。
[0011]根据本专利技术，所述涂胶层与正负极之间的粘接力在电池循环前100周的变化率在10％以内。
[0012]根据本专利技术，所述非水电解液中丙酸乙酯的质量百分含量与六氟丙烯
‑
偏氟乙烯共聚物中六氟丙烯(HFP)的质量占比的比值为0.5～35，示例性为0.26、0.5、1、2.4、5.8、9.2、11.3、13.7、15、20、30、35、36.7、40、50、60或者是上述点值两两数值组成的范围内的任
一点值。
[0013]根据本专利技术，所述六氟丙烯
‑
偏氟乙烯共聚物例如为聚偏氟乙烯(PVDF)
‑
六氟丙烯共聚物。
[0014]根据本专利技术，所述PVDF的数均分子量为50万～200万，示例性为50万、60万、70万、80万、100万、200万或者是上述点值两两数值组成的范围内的任一点值。
[0015]根据本专利技术，所述六氟丙烯
‑
偏氟乙烯共聚物中HFP的质量占比为1wt.％～25wt.％，优选为1.5wt.％～15wt.％，示例性为1wt.％、1.5wt.％、2wt.％、2.5wt.％、3wt.％、3.5wt.％、5wt.％、6.5wt.％、9wt.％、10wt.％、15wt.％、20wt.％、23wt.％、25wt.％或者是前述两两数值组成的范围内的任一点值。
[0016]根据本专利技术，所述非水有机溶剂中，丙酸乙酯的添加量为非水电解液总质量的5～60wt.％、即所述非水电解液中丙酸乙酯的质量百分含量为5～60wt.％；优选为10～40wt.％，示例性为5wt.％、6wt.％、10wt.％、12wt.％、15wt.％、20wt.％、22wt.％、23wt.％、25wt.％、30wt.％、34wt.％、35wt.％、38wt.％、40wt.％、48wt.％、50wt.％、55wt.％、60wt.％或者是前述两两数值组成的范围内的任一点值。
[0017]根据本专利技术，所述添加剂均可以采用本领域已知的方法制备得到，也可以采用商业途径购买后获得。
[0018]根据本专利技术，所述非水电解液中，所述氟代碳酸乙烯酯的添加量为非水电解液总质量的6～25wt.％；优选为6～18wt.％，示例性为6wt.％、10wt.％、15wt.％、18wt.％、20wt.％、25wt.％或者是前述两两数值组成的范围内的任一点值。
[0019]根据本专利技术，所述非水电解液中，所述碳酸乙烯亚乙酯的添加量为非水电解液总质量的0.01～2wt.％，示例性为0.01wt.％、0.02wt.％、0.03wt.％、0.05wt.％、0.1wt.％、0.5wt.％、1wt.％、2wt.％或者是前述两两数值组成的范围内的任一点值。
[0020]根据本专利技术，所述非水电解液中，所述二氟磷酸锂的添加量为非水电解液总质量的0.01％～2％，示例性为0.01wt.％、0.02wt.％、0.03wt.％、0.05wt.％、0.1wt.％、0.5wt.％、1wt.％、2wt.％或者是前述两两数值组成的范围内的任一点值。
[0021]根据本专利技术，所述添加剂还可以包括其他添加剂，例如，所述其他添加剂可以为三(三甲基硅烷)亚磷酸酯、三(三甲基甲硅烷基)硼酸酯、双三氟甲烷磺酰亚胺锂、双氟磺酰亚胺锂、1,3
‑
丙磺酸内酯、1,3
‑
丙烯磺酸内酯、亚硫酸乙烯酯、硫酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯、二草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、二氟草酸磷酸锂中的至少一种。
[0022]根据本专利技术，所述其他添加剂的添加量占非水电解液总质量的0～10wt％，示例性为0wt.％、1wt.％、2wt.％、5wt.％、8wt.％、10wt.％或者是前述两两数值组成的范围内的任一点值。
[0023]根据本专利技术，所述非水有机溶剂还包括碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、丙酸丙酯(PP)和乙酸丙酯中的至少一种。
[0024]根据本专利技术一个示例性的实施方案，所述非水有机溶剂包括碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)和丙酸丙酯(PP)。示例性地，所述碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、丙酸丙酯(PP)的质量比为(1～2):1:2，例如为1.5:1:2。
[0025]根据本专利技术，所述非水电解液中还包括锂盐。
[0026]根据本专利技术，所述锂盐选自双三氟甲基磺酰亚胺锂、双氟磺酰亚胺锂和六氟磷酸
锂(LiPF6)中的至少一种，优选为六氟磷酸锂(LiPF6)。
[0027]根据本专利技术，所述锂盐的添加量为非水电解液总质量的13本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池，其特征在于，所述电池包括正极片、负极片、置于正极片和负极片之间的隔膜，以及非水电解液；所述隔膜包括基材、耐热层和涂胶层，所述耐热层相对设置于基材的两面，涂胶层设置于耐热层上；所述涂胶层包括粘接剂，所述粘接剂中包括六氟丙烯
‑
偏氟乙烯共聚物；所述非水电解液包括非水有机溶剂和添加剂，其中所述非水有机溶剂至少包括丙酸乙酯；所述添加剂包括氟代碳酸乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯和二氟磷酸锂；所述非水电解液中丙酸乙酯的质量百分含量与六氟丙烯
‑
偏氟乙烯共聚物中六氟丙烯(HFP)的质量占比的比值为0.2～60范围之间。2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述非水电解液中丙酸乙酯的质量百分含量与六氟丙烯
‑
偏氟乙烯共聚物中HFP的质量占比的比值为0.5～35。3.根据权利要求1或2所述的电池，其特征在于，所述六氟丙烯
‑
偏氟乙烯共聚物为聚偏氟乙烯
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六氟丙烯共聚物，所述聚偏氟乙烯的数均分子量为50万～200万；和/或，所述六氟丙烯
‑
偏氟乙烯共聚物中HFP的质量占比为1wt.％～25wt.％。4.根据权利要求1
‑
3所述的电池，其特征在于，所述丙酸乙酯的添加量为非水电解液总质量的5～60wt.％、即所述非水电解液中丙酸乙酯的质量百分含量为5～60wt.％。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的电池，其特征在于，所述氟代碳酸乙烯酯的添加量为非水电解液总质量的6～25wt.％。6.根据权利要求1
‑
5任一项所述的电池，其特征在于，所述碳酸乙烯亚乙酯的添加量为非水电解液总质量的0.01～2wt.％。7.根据权利要求1
‑
6任一项所述的电池，其特征在于，所述二氟磷酸锂的添加量占电解液总质量的0.01～2wt.％。8.根据权利要求1
‑
7任一项所述的电池，其特征在于，所述添加剂还包括其他添加剂；和/或，所述其他添加剂为三(三甲基硅烷)亚磷酸酯、三(三甲基甲硅烷基)硼酸酯、双三氟甲烷磺酰亚胺锂、双氟磺酰亚胺锂、1,3
‑
丙磺酸内酯、1,3
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丙烯磺酸内酯、亚硫酸乙烯酯、硫酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯、二草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、二氟草酸磷酸锂和乙烯基碳酸乙烯酯中的至少一种；和/或，所述其他...

【专利技术属性】
技术研发人员：母英迪，张祖来，王海，李素丽，
申请(专利权)人：珠海冠宇电池股份有限公司，
类型：发明
国别省市：