一种电池制造技术

本发明专利技术提供一种电池，特别是一种具有较优高低温性能的同时能够兼具高安全性的锂离子电池，所述电池包括正极片、负极片、电解液和隔膜；其中，所述负极片中的负极活性材料为石墨，所述石墨的拉曼光谱D/G的值为0.05～0.25；所述电解液包括有机溶剂、锂盐和添加剂，所述有机溶剂包括介电常数>40的第一溶剂；所述添加剂包括含有

【技术实现步骤摘要】
一种电池


[0001]本专利技术属于电池
，具体地涉及一种具有较优高低温性能的同时兼具高安全性的电池。

技术介绍

[0002]由于锂离子电池工作电压高、能量密度高、循环寿命长、自放电率小、无记忆效应等优良的性能，近年来得到飞速发展。同时，锂离子电池的应用范围不断拓展，从信息产业(移动电话、PDA、笔记本电脑等)扩展到能源交通(电动汽车、电网调峰、太阳能、风能电站蓄电等)，高可靠性、高安全性已成为锂离子电池的基本要求。随着科技的发展，人们对锂离子电池的性能要求越来越高，期望其具有优异的高低温性能，且具有良好的安全性能。

技术实现思路

[0003]为了改善现有技术的不足，本专利技术提供一种电池，特别是一种具有较优高低温性能的同时兼具高安全性能的电池。本专利技术的电池是通过优化负极活性材料(选择合适的拉曼光谱D/G值)以及电解液(选择介电常数>40的第一溶剂和含有
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键的第一添加剂)来构建稳定的SEI膜，降低充放电过程中副反应的发生，提升电池的高低温性能；同时优化电池的结构组成(选择带有低熔点热封层的铝塑膜，并配合低熔点的极耳胶进行封装)，以获得较高的热箱通过率和过充通过率，显著提升电池的安全性能。
[0004]本专利技术目的是通过如下技术方案实现的：
[0005]一种电池，所述电池包括正极片、负极片、电解液和隔膜；其中，所述负极片中的负极活性材料为石墨，所述石墨的拉曼光谱D/G的值为0.05～0.25；所述电解液包括有机溶剂、锂盐和添加剂，所述有机溶剂包括介电常数>40的第一溶剂；所述添加剂包括含有
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键的第一添加剂。
[0006]根据本专利技术的实施方式，所述隔膜的主要作用是将正负极片分隔开来，防止两极接触造成短路，并且能使电解质中的离子通过。
[0007]根据本专利技术的实施方式，所述正极片包括正极活性材料，所述正极活性材料选自钴酸锂、镍钴锰锂三元材料、磷酸铁锂和锰酸锂中的至少一种。
[0008]根据本专利技术的实施方式，所述石墨的拉曼光谱D/G的值是指所述石墨的拉曼光谱中D峰与G峰的峰强度的比值。在拉曼光谱中，D峰出现的位置在1350cm
‑1左右，G峰出现的位置在1580cm
‑1左右，D/G的值即为D峰强度与G峰强度的比值。所述石墨的拉曼光谱是采用Advantage 532台式拉曼光谱仪测试完成的，测试条件为532光源，采样深度1.5～2μm扫描范围为0～3500cm
‑1。
[0009]根据本专利技术的实施方式，所述石墨为表面包覆非晶碳的石墨。所述石墨可以通过本领域已知的方法制备得到，或者通过商业途径购买后获得。
[0010]根据本专利技术的实施方式，基于电解液的总重量，介电常数>40的第一溶剂的含量Y为20wt％～40wt％，例如为20wt％、25wt％、30wt％、35wt％或40wt％。
[0011]根据本专利技术的实施方式，介电常数>40的第一溶剂选自碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、氟代碳酸乙烯酯(FEC)、二甲亚砜、环丁砜(SL)中的至少一种。此时，电解液的电导率较高，且能形成良好的SEI膜。
[0012]优选地，介电常数>40的第一溶剂选自碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、氟代碳酸乙烯酯(FEC)和任选地环丁砜(SL)。
[0013]其中，所述氟代碳酸乙烯酯(FEC)的含量为5wt％～15wt％，例如为5wt％、6wt％、7wt％、8wt％、9wt％、10wt％、11wt％、12wt％、13wt％、14wt％或15wt％；所述环丁砜(SL)的含量为0～1wt％，例如为0.1wt％、0.2wt％、0.3wt％、0.4wt％、0.5wt％、0.6wt％、0.7wt％、0.8wt％、0.9wt％、1wt％。
[0014]其中，所述碳酸乙烯酯(EC)和碳酸丙烯酯(PC)的质量比为2:1～1:2.5，例如为1:1、1:1.5、1:2、1:2.5、1.2:1、1.5:1或2:1。
[0015]根据本专利技术的实施方式，基于电解液的总重量，含有
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键的第一添加剂的含量Z为2wt％～5wt％，例如为2wt％、2.5wt％、3wt％、3.5wt％、4wt％、4.5wt％或5wt％。
[0016]根据本专利技术的实施方式，含有
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键的第一添加剂选自1,3
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丙烷磺酸内酯(PS)、1
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丙烯
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1,3
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磺酸内酯(PST)、硫酸亚乙酯(DTD)、丁磺酸内酯(BS)中的至少一种。含有
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键的第一添加剂能够在正负极成膜，在负极表面形成较薄且稳定SEI膜成分，提高离子导电性，在正极表面成膜，保护正极，抑制金属离子溶出，降低溶剂在正极的反应。
[0017]根据本专利技术的实施方式，含有
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键的第一添加剂选自1,3
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丙烷磺酸内酯(PS)、1
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丙烯
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1,3
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磺酸内酯(PST)、硫酸亚乙酯(DTD)、丁磺酸内酯(BS)，且所述1,3
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丙烷磺酸内酯的含量为1wt％～4wt％(如1wt％、1.5wt％、2wt％、2.5wt％、3wt％、3.5wt％、4wt％)，所述1
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丙烯
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1,3
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磺酸内酯的含量为0wt％～1wt％(如0.1wt％、0.2wt％、0.3wt％、0.4wt％、0.5wt％、0.6wt％、0.7wt％、0.8wt％、0.9wt％、1wt％)，所述丁磺酸内酯的含量为0.5wt％～2wt％(如0.5wt％、0.6wt％、0.7wt％、0.8wt％、0.9wt％、1wt％、1.1wt％、1.2wt％、1.3wt％、1.4wt％、1.5wt％、1.6wt％、1.7wt％、1.8wt％、1.9wt％、2.0wt％)，所述硫酸亚乙酯的含量为0.5wt％～1wt％(如0.5wt％、0.6wt％、0.7wt％、0.8wt％、0.9wt％、1wt％)。通过进一步优化含有
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键的第一添加剂的组成，能够更好地发挥此类添加剂的作用，能够在正负极端构建更加稳定的SEI膜和CEI膜，降低电解液的副反应，稳定正极材料的结构，显著的提升电池的高温稳定性和本文档来自技高网...

【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、电解液和隔膜；其中，所述负极片中的负极活性材料为石墨，所述石墨的拉曼光谱D/G的值为0.05～0.25；所述电解液包括有机溶剂、锂盐和添加剂，所述有机溶剂包括介电常数>40的第一溶剂；所述添加剂包括含有
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键的第一添加剂。2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述石墨为表面包覆非晶碳的石墨。3.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，基于电解液的总重量，介电常数>40的第一溶剂的含量Y为20wt％～40wt％。4.根据权利要求1或3所述的电池，其特征在于，介电常数>40的第一溶剂选自碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、氟代碳酸乙烯酯(FEC)、二甲亚砜、环丁砜(SL)中的至少一种。5.根据权利要求4所述的电池，其特征在于，介电常数>40的第一溶剂选自碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、氟代碳酸乙烯酯(FEC)和任选地环丁砜(SL)；其中，所述氟代碳酸乙烯酯(FEC)的含量为5wt％～15wt％；所述环丁砜(SL)的含量为0～1wt％；所述碳酸乙烯酯(EC)和碳酸丙烯酯(PC)的质量比为2:1～1:2.5。6.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，基于电解液的总重量，含有
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键的第一添加剂的含量Z为2wt％～5wt％。7.根据权利要求1或6所述的电池，其特征在于，含有
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【专利技术属性】
技术研发人员：杜冬冬，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：