一种锂离子电池制造技术

本发明专利技术提供了一种锂离子电池，包括正极

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池


[0001]本专利技术属于二次电池
，具体涉及一种锂离子电池
。

技术介绍

[0002]锂离子二次电池是
21
世纪时代的新产物，是一种高新技术的新产品，有着工作电压高
、
能量密度大
、
安全性能好和无记忆效应等优点
。
随着锂离子电池技术的不断突破，更高能量密度和更高功率的二次电池不断被研发出来，进而新能源汽车迎来发展高峰，一直困扰新能源汽车的长续航问题也得到了解决
。
当前新能源汽车普遍的续航里程能达到
600
～
700
公里，然而我国是一个地域十分广阔的国家，新能源车的快速充电问题成为制约其发展的要隘，也是燃油车主十分关心的一个问题，因此锂离子电池快充技术需求迫在眉睫
。
[0003]在高倍率下存在以下问题：
(1)
电池不均匀产热造成内阻增大，
SEI
变得疏松
、
不稳定，易溶解；
(2)
易生成锂枝晶，副反应加剧，消耗锂盐存在极化大，容量衰减快，阻抗大，电极材料易粉化等缺陷；
(3)
电极组分应力不匹配，活性颗粒与导电剂
、
粘接剂
、
集流体分离等缺陷
。
大部分研究人员通过对正
/
负极材料合成工艺的调整来优化高倍率下电池性能，虽然相比于之前有所提升，但远满足不了快充的实际需求
。
也有研究通过加入低阻抗添加剂来降低阻抗进而减少高倍率下的上述缺陷，这些手段都有一定的作用，但效果不显著，都会存在局部缺陷
。

技术实现思路

[0004]基于此，本专利技术的目的在于提供一种锂离子电池，其具有良好的倍率性能
、
循环性能和高温存储性能
。
[0005]为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案
。
[0006]一种锂离子电池，包括正极
、
负极和非水电解液；所述负极包括负极集流体和设置于所述负极集流体表面的负极材料层，所述负极材料层包括包含石墨的负极材料；所述非水电解液包括锂盐
、
非水有机溶剂和添加剂，所述锂盐包括六氟磷酸锂，所述添加剂包括双氟磺酰亚胺锂；
[0007]所述锂离子电池满足以下条件：
[0008]0.25≤Dr
50
/Vr*Wr≤30
；且
1≤Vr≤4
，
0.1<Wr<5
，
5≤Dr
50
≤18
；
[0009]其中，
Wr
为非水电解液中双氟磺酰亚胺锂的质量百分含量，单位为％；
[0010]Vr
为负极材料的微孔比表面积与介孔比表面积的比值；
[0011]Dr
50
为负极材料的中值粒径，单位为
μ
m。
[0012]在一些实施例中，所述锂离子电池满足以下条件：
0.5≤Dr
50
/Vr*Wr≤20。
[0013]在一些实施例中，所述非水电解液中双氟磺酰亚胺锂的质量百分含量
Wr
为
0.1
％～3％
。
[0014]在一些实施例中，所述负极材料的微孔比表面积与介孔比表面积的比值
Vr
为
1.2
～
3.5。
[0015]在一些实施例中，所述负极材料的中值粒径
Dr
50
为
10
μ
m
～
15
μ
m。
[0016]在一些实施例中，所述负极材料的微孔比表面积为
0.3m2/g
～
4m2/g
；和
/
或，
[0017]所述负极材料的介孔比表面积为
0.2m2/g
～
2m2/g。
[0018]在一些实施例中，所述锂盐还包括
LiTFSI、LiBOB、LiDFOB、LiDFOP、LiPO2F2、LiBF4、LiSbF6、LiAsF6、LiN(SO2CF3)2、LiN(SO2C2F5)2、LiC(SO2CF3)3、LiClO4、LiAlCl4、LiCF3SO3、LiSO3F、Li2B
10
Cl
10
、
氯硼烷锂
、
四氟草酸磷酸锂
、
三草酸磷酸锂
、
具有4个以下的碳原子的低级脂族羧酸锂或四苯基硼酸锂中的一种或多种
。
[0019]在一些实施例中，所述正极包括正极集流体和设置于所述正极集流体表面的包含正极材料的正极材料层，所述正极材料选自
LiFe1‑
x
’
M
’
x
’
PO4、LiMn2‑
y
’
M
y
’
O4和
LiNi
x
Co
y
Mn
z
M1‑
x
‑
y
‑
z
O2中的至少一种；其中，
M
’
选自
Mn、Mg、Co、Ni、Cu、Zn、Al、Sn、B、Ga、Cr、Sr、Zr、W、V
和
Ti
中的至少一种；
M
选自
Fe、Co、Ni、Mn、Mg、Cu、Zn、Al、Sn、B、Ga、Cr、Sr、Zr、W、V
和
Ti
中的至少一种；且
0≤x
’
＜1，
0≤y
’
≤1
，
0≤y≤1
，
0≤x≤1
，
0≤z≤1
，
x+y+z≤1。
[0020]在一些实施例中，所述非水有机溶剂包括环状碳酸酯
、
羧酸酯和醚类中的一种或多种；
[0021]优选的，所述环状碳酸酯选自碳酸乙烯酯
、
氟代碳酸乙烯酯
、
碳酸亚乙烯酯
、
碳酸丙烯酯和碳酸丁烯酯中的一种或多种；更优选地，所述环状碳酸酯选自氟代碳酸乙烯酯；
[0022]所述链状碳酸酯还包含碳酸二乙酯
、
碳酸甲乙酯和碳酸甲丙酯中的一种或多种；
[0023]所述羧酸酯选自醋酸甲酯
、
醋酸乙酯
、
丙酸甲酯
、
丙酸乙酯
、
丁酸甲酯
、
异丁酸甲酯
、
三甲基乙酸甲酯和三甲基乙酸乙酯中的一种或多种；
[0024]所述醚类选自乙二醇二甲醚
、1,3
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种锂离子电池，其特征在于，包括正极
、
负极和非水电解液；所述负极包括负极集流体和设置于所述负极集流体表面的负极材料层，所述负极材料层包括包含石墨的负极材料；所述非水电解液包括锂盐
、
非水有机溶剂和添加剂，所述锂盐包括六氟磷酸锂，所述添加剂包括双氟磺酰亚胺锂；所述锂离子电池满足以下条件：
0.25≤Dr
50
/Vr*Wr≤30
；且
1≤Vr≤4
，
0.1<Wr<5
，
5≤Dr
50
≤18
；其中，
Wr
为非水电解液中双氟磺酰亚胺锂的质量百分含量，单位为％；
Vr
为负极材料的微孔比表面积与介孔比表面积的比值；
Dr
50
为负极材料的中值粒径，单位为
μ
m。2.
如权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池满足以下条件：
0.5≤Dr
50
/Vr*Wr≤20。3.
如权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述非水电解液中双氟磺酰亚胺锂的质量百分含量
Wr
为
0.1
％～3％
。4.
如权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述负极材料的微孔比表面积与介孔比表面积的比值
Vr
为
1.2
～
3.5。5.
如权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述负极材料的中值粒径
Dr
50
为
10
μ
m
～
15
μ
m。6.
如权利要求1或5所述的锂离子电池，其特征在于，所述负极材料的微孔比表面积为
0.3m2/g
～
4m2/g
；和
/
或，所述负极材料的介孔比表面积为
0.2m2/g
～
2m2/g。7.
如权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述锂盐还包括
LiTFSI、LiBOB、LiDFOB、LiDFOP、LiPO2F2、LiBF4、LiSbF6、LiAsF6、LiN(SO2CF3)2、LiN(SO2C2F5)2、LiC(SO2CF3)3、LiClO4、LiAlCl4、LiCF3SO3、LiSO3F、Li2B
10
Cl
10
、
氯硼烷锂
、
四氟草酸磷酸锂
、
三草酸磷酸锂
、
具有4个以下的碳原子的低级脂族羧酸锂或四苯基硼酸锂中的一种或多种
。8.
如权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述正极包括正极集流体和设置于所述正极集流体表面的正极材料层，所述正极材料层包含正极活性材料，所述正极活性材料选自
LiFe1‑
x
’
M
’
x
’
PO4、LiMn2‑
y
’
M
y
’
O4和
LiNi
x
Co
y
Mn
z
M1‑
x
‑
y
‑
z
O2中的至少一种；其中，
M
’
选自
Mn、Mg、Co、Ni、Cu、Zn、Al、Sn、B、Ga、Cr、Sr、Zr、W、V
和
Ti
中的至少一种；
M
选自
Fe、Co、Ni、Mn、Mg、Cu、Zn、Al、Sn、B、Ga、Cr、Sr、Zr、W、V
和
Ti
中的至少一种；且
0≤x
’
＜1，
0≤y
’
≤1
，
0≤y≤1
，
0≤x≤1
，
0≤z≤1
，
x+y+z≤1。9.
如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：向晓霞，张正生，胡时光，林雄贵，
申请(专利权)人：深圳新宙邦科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：