本发明专利技术涉及锂离子电池领域，尤其涉及一种耐高温锂离子电池。本发明专利技术采用的技术方案是：含有芳纶纳米纤维基隔膜和复合电解液，所述芳纶纳米纤维基隔膜上有氧化铝涂层；所述复合电解液的添加剂为成膜添加剂，所述电解液的有机溶剂为非水有机溶剂，非水有机溶剂为环状碳酸酯与链状碳酸酯的混合物；所述电解质为六氟磷酸锂。本发明专利技术在隔膜方面本发明专利技术从电池隔膜的原料上出发，通过对传统聚烯烃类隔膜的耐温差等特点进行改善，选用性能更加优异、成膜效果更好的芳纶纳米纤维基隔膜作为电池隔膜，解决了目前商用聚烯烃类隔膜耐温性差，受热发生收缩和闭孔，不能满足更高电池容量和更高次数充放电循环的问题。电循环的问题。电循环的问题。
【技术实现步骤摘要】
耐高温、长寿命圆柱形锂离子电池
[0001]本专利技术涉及锂离子电池领域，尤其涉及一种耐高温锂离子电池。
技术介绍
[0002]锂离子电池由于具有高工作电压、宽工作温度范围和环境友好等优点，被广泛应用于3C数码产品、电动汽车等领域。在3C数码领域，如智能手机、移动电源等，锂离子电池向更轻、更薄的趋势发展。同时为了满足某些特殊使用环境，如军工或极端高温环境，会要求电池能够承受60～100℃的高温环境或循环，这就要求电池具有更高的耐高温存储能力和耐高温循环能力。
[0003]在高温(温度≥60℃)条件下，电池内部会发生热失控，导致LiPF6发生分解，产生HF和PF5，而PF5是路易斯酸，会进攻碳酸酯上的碳氧双键，导致碳酸酯类溶剂分解，同时产生的HF会导致负极表面SEI膜的溶解，从而降低电池使用寿命。在极高温度下，负极表面的SEI膜也会发生分解，产生CO
2 气体造成电池产气，甚至爆炸等。而合适的耐高温添加剂可在正负极表面成膜，抑制正负极表面保护膜的裂解，防止电解液与正负极材料发生氧化还原反应。
[0004]目前，商用的电池隔膜主要为聚丙烯微孔膜、聚乙烯微孔膜以及由聚丙烯和聚乙烯膜层复合而成的膜。这类隔膜材料生产成本低，强度较好，电化学性能稳定，但烯烃类隔膜的耐热稳定性较差，在高温或高电流密度下容易收缩而导致电池短路，存在较大的安全危险；并且该类隔膜存在亲液性差、离子电导率等问题。而合适的耐高温隔膜可以克服传统聚烯烃类电池隔膜耐温性差、受热容易收缩变形、对电解液的浸润性差等问题。
专利技术内容
[0005]为了解决以上问题，本专利技术提供一种耐高温、长寿命圆柱形锂离子电池，提升电池的使用寿命，改善电池的安全性能、高温性能及循环性能。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：本专利技术耐高温、长寿命圆柱形锂离子电池，其特征在于：含有芳纶纳米纤维基隔膜和复合电解液，所述芳纶纳米纤维基隔膜上有氧化铝涂层；所述复合电解液的添加剂为成膜添加剂，所述电解液的有机溶剂为非水有机溶剂，非水有机溶剂为环状碳酸酯与链状碳酸酯的混合物；所述电解质为1
‑
1.2mol/L的六氟磷酸锂。
[0007]根据所述的耐高温、长寿命圆柱形锂离子电池，所述芳纶纳米纤维基隔膜厚度为15
‑
25μm。
[0008]根据所述的耐高温、长寿命圆柱形锂离子电池，所述芳纶纳米纤维基隔膜氧化铝涂层厚度为2
‑
5μm。
[0009]根据所述的耐高温、长寿命圆柱形锂离子电池，成膜添加剂分为高温型添加剂和长循环型添加剂，所述高温型添加剂为所述高温型添加剂为甲烷二磺酸亚甲酯(MMDS)、1,3
‑
丙稀磺酸内酯(1,3
‑
PST)、柠槺酸酐、己二腈(ADN)、丁二酸酐、马来酸酐、1
‑
丙基磷酸酐和
乙烯基碳酸乙烯酯(VEC)中的一种或多种；长循环型添加剂：硫酸乙烯酯。
[0010]根据所述的耐高温、长寿命圆柱形锂离子电池，所述成膜添加剂含有负极端成膜添加剂，为亚乙烯碳酸酯和1,3
‑
丙烷磺酸内酯混合物，所述负极成膜添加剂的质量占所述电解液总质量的0.5％～5.0％。
[0011]根据所述的耐高温、长寿命圆柱形锂离子电池，所述非水有机溶剂中为环状碳酸酯选自碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)中的一种或多种，所述链状碳酸酯选自碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC)中的一种或多种。
[0012]根据所述的耐高温、长寿命圆柱形锂离子电池，非水有机溶剂包括碳酸乙烯酯(EC)、酸丙烯酯(PC)和碳酸二乙酯(DEC)，所述碳酸乙烯酯(EC)占有机溶剂总质量的15.0％～40.0％，碳酸丙烯酯(PC)占非水有机溶剂总质量的3.0％～15.0％，碳酸二乙酯(DEC)占非水有机溶剂总质量的50.0％～75.0％。
[0013]根据所述的耐高温、长寿命圆柱形锂离子电池，所述非水有机溶剂中碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)和碳酸二乙酯(DEC)的质量比为40:5:55。
[0014]根据所述的耐高温、长寿命圆柱形锂离子电池，所述耐高温锂离子电池的正极材料包括以下质量百分比的组分：89
‑
97％的磷酸铁锂材料，2
‑
5％聚偏氟乙烯，0.5
‑
2％导电石墨，1
‑
3％气相生长碳纤维，1
‑
4%的导电碳黑；负极材料包括以下质量百分比的组分：45
‑
65％人造改性石墨，23
‑
30％硬碳，0.5
‑
3％导电炭黑，1
‑
3％羧甲基纤维素钠，2
‑
5％丁苯橡胶。
[0015]根据所述的耐高温、长寿命圆柱形锂离子电池，所述正极材料的涂布面密度300
‑
320g/m2，负极材料的涂布面密度为 120
‑
140g/m2；所述电解液配方为EC:30
‑
35%；PC:3
‑
5%；DEC:40
‑
50%；LiPF6:12
‑
14%；VC:1
‑
1.5%；1,3
‑
丙烷磺酸内酯(1,3
‑
PS):3
‑
5%；VEC:0.2
‑
0.7%。
[0016]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：在隔膜方面本专利技术从电池隔膜的原料上出发，通过对传统聚烯烃类隔膜的耐温差等特点进行改善，选用性能更加优异、成膜效果更好的芳纶纳米纤维基隔膜作为电池隔膜，解决了目前商用聚烯烃类隔膜耐温性差，受热发生收缩和闭孔，不能满足更高电池容量和更高次数充放电循环的问题(聚烯烃隔膜在120℃发生收缩)，使得电池隔膜的使用寿命大大提高，隔膜的稳定性提高，对新能源汽车领域的发展具有重要的意义。
[0017]在电解液方面本专利技术选用非水有机溶剂具有较高的沸点，能够提高电解液体系的高温稳定性，减小电解液在高温环境下的气化，通过使用本专利技术质量比的环状碳酸酯与线状碳酸酯，在高温条件下，电解液粘度得到降低；相较于现有技术通过使用混合锂盐或新型导电锂盐来提高电池性能，在本专利技术添加剂和非水有机溶剂的基础上，本专利技术仅添加常规锂盐LiPF
6 ，即可改善动力电池高温性能和长循环性能，成本低，有利于产业化。
[0018]通过电解液和隔膜的配合，本专利技术的耐高温锂离子电池能够改善锂离子电池在高温状况下的安全性能，尤其改善锂离子电池在热失控情况下的安全性能，同时改善锂电池的高温循环性能。
附图说明
[0019]图1为实施例1、2的电池的高温循环性能测试结果图。
实施方式
[0020]下面结合实施例对本专利技术作进一步的描述。
[0021]本专利技术耐高温、长寿命圆柱形锂离子电池，含有芳纶纳米纤维基隔膜和复合电解液，所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种耐高温、长寿命圆柱形锂离子电池，其特征在于：含有芳纶纳米纤维基隔膜和复合电解液，所述芳纶纳米纤维基隔膜上有氧化铝涂层；所述复合电解液的添加剂为成膜添加剂，所述电解液的有机溶剂为非水有机溶剂，非水有机溶剂为环状碳酸酯与链状碳酸酯的混合物；所述电解质为1
‑
1.2mol/L的六氟磷酸锂。2.根据权利要求1所述的耐高温、长寿命圆柱形锂离子电池，其特征在于：所述芳纶纳米纤维基隔膜厚度为15
‑
25μm。3.根据权利要求1所述的耐高温、长寿命圆柱形锂离子电池，其特征在于，所述芳纶纳米纤维基隔膜氧化铝涂层厚度为2
‑
5μm。4.根据权利要求1所述的耐高温、长寿命圆柱形锂离子电池，其特征在于，成膜添加剂分为高温型添加剂和长循环型添加剂，所述高温型添加剂为甲烷二磺酸亚甲酯(MMDS)、1,3
‑
丙稀磺酸内酯(1,3
‑
PST)、柠槺酸酐、己二腈(ADN)、丁二酸酐、马来酸酐、1
‑
丙基磷酸酐和乙烯基碳酸乙烯酯(VEC)中的一种或多种，其中酸酐类添加剂质量占所述电解液总质量的0.01％～0.5％，腈类添加剂质量占电解液总质量的0.5％～5.0％；长循环型添加剂：硫酸乙烯酯。5.根据权利要求1所述的耐高温、长寿命圆柱形锂离子电池，其特征在于，所述非水有机溶剂中为环状碳酸酯选自碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)中的一种或多种，所述链状碳酸酯选自碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC)中的一种或多种。6.根据权利要求6所述的耐高温、长寿命圆柱形锂离子电池，其特征在于，非水有机溶剂包括碳酸乙烯酯(EC)、酸丙烯酯(PC)和碳酸二乙酯(DEC)，所述碳酸乙烯酯(EC)占有机溶剂总质量的15.0％～40.0％，碳酸丙烯酯(PC)...
【专利技术属性】
技术研发人员：程宪蕊，张敬捧，周厚水，邵长旺，王勇，孔青云，王娇，付干，
申请(专利权)人：山东精工电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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