锂离子电池及储能装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种锂离子电池及储能装置，锂离子电池包括：正极极片

【技术实现步骤摘要】
锂离子电池及储能装置


[0001]本专利技术涉及电池
，尤其是涉及一种锂离子电池及储能装置
。

技术介绍

[0002]相关技术中，电池过充时，特别是大容量的锂离子电池
(280Ah
及以上
)
在过充时会产生大量的焦耳热和反应热，导致电池温度上升
。
电池温度上升会使负极的
SEI
膜破裂，
SEI
膜破裂后锂化石墨会与电解液反应产生更多的热量
。
电池温度上升还会使得电池的正极极片与负极极片之间的隔膜受热收缩，正负极短接造成电池热失控
。
另外，在过充中产生的热量会在模组中进行扩散，并扩散到相邻电池，如果电池的耐热程度较差，可能会导致电池结构的破坏或安全事故的发生
。
因此，要对电池特别是大容量电池的过充和耐热问题进行研究和解决，保证电池的安全可靠运行
。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一
。
为此，本专利技术的一个目的在于提出一种锂离子电池，反应热较少
、
内阻降低，热稳定性和耐热性较好，可以提高锂离子电池的可靠性和安全性，并且锂离子电池的整体电性能较好
。
[0004]本专利技术还提出了一种具有上述锂离子电池的储能装置
。
[0005]根据本专利技术第一方面实施例的锂离子电池，包括：正极极片
、
负极极片
、
隔膜以及电解液，所述隔膜位于所述正极极片与所述负极极片之间，所述正极极片包括正极集流体以及覆盖于所述正极集流体的正极活性物质层，所述正极活性物质层包括正极活性材料和粘结剂，所述粘结剂占所述正极活性物质层的质量百分比为
a
，所述电解液包含
FSI
－
离子，所述
FSI
－
离子占所述电解液中所有阴离子的总质量的质量百分比为
b
，所述正极极片还包括位于所述正极集流体与所述正极活性物质层之间的
AlF3防护层，所述
AlF3防护层的厚度为
c
微米，
a、b、c
满足：3％
≤a+b*c≤34
％
。
[0006]根据本专利技术实施例的锂离子电池，通过在正极活性物质层中加入质量占比为
a
的粘结剂，可以增加过充时正极的抗氧化能力，减少反应热，通过在电解液中加入在所有阴离子中的质量占比为
b
的
FSI
－
离子，可以提高电导率并降低焦耳热，同时其热稳定较性高，可增加电芯的耐热性，在正极集流体与正极活性物质层之间设置厚度为
c
微米的
AlF3防护层，可以阻止
FSI
－
离子腐蚀正极集流体而导致的安全隐患，使得
a、b、c
满足：3％
≤a+b*c≤34
％，可以使得锂离子电池整体的反应热较少
、
内阻降低，热稳定性和耐热性较好，可以提高锂离子电池的可靠性和安全性，并且锂离子电池的整体电性能较好
。
[0007]根据本专利技术的一些实施例，
a、b、c
满足：7％
≤a+b*c≤22.5
％
。
[0008]根据本专利技术的一些实施例，
a
满足：2％
≤a≤4
％
。
[0009]根据本专利技术的一些实施例，
b
满足：
10
％
≤b≤60
％
。
[0010]根据本专利技术的一些实施例，
c
满足：
0.1≤c≤0.5。
[0011]根据本专利技术的一些实施例，所述正极集流体为铝箔
。
[0012]根据本专利技术的一些实施例，所述正极活性材料包括
LiFePO4；和
/
或，所述粘结剂为
PVDF。
[0013]根据本专利技术的一些实施例，所述电解液中的阴离子还包含
PF6－
、PO2F2－
、F
－
以及
SO
42
－
中的至少两种阴离子
。
[0014]根据本专利技术的一些实施例，所述电解液中的锂盐浓度为
0.8Mol/L
～
1.2Mol/L。
[0015]根据本专利技术第二方面实施例的储能装置，包括：根据本专利技术上述第一方面实施例的锂离子电池
。
[0016]根据本专利技术实施例的储能装置，通过设置上述的锂离子电池，由于该锂离子电池的反应热较少
、
内阻降低，热稳定性和耐热性较好，可以提高可靠性和安全性
。
[0017]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到
。
具体实施方式
[0018]下面详细描述本专利技术的实施例
。
[0019]下面描述根据本专利技术实施例的锂离子电池，本专利技术实施例电池可以为大容量的锂离子电池
(280Ah
及以上
)。
[0020]根据本专利技术第一方面实施例的锂离子电池，包括：正极极片
、
负极极片
、
隔膜以及电解液，隔膜位于正极极片与负极极片之间，电解液可以包含溶剂和锂盐，电解液还可以包括添加剂
。
[0021]正极极片包括正极集流体以及覆盖于正极集流体的正极活性物质层，正极活性物质层包括正极活性材料和粘结剂，粘结剂用于将正极活性材料粘结在一起，正极活性材料可以包括
LiFePO4，粘结剂可以为
PVDF(
聚偏二氟乙烯
)
，正极活性物质层还包括导电剂，导电剂用于增加正极活性物质层的导电性，导电剂可以为
Super P(
导电炭黑
)。
[0022]在锂离子电池过充的过程中，正极活性材料脱锂后形成的脱锂后的正极活性材料中存在氧化能力较强的离子，正极活性材料中氧化能力较强的离子若与电解液接触，会与电解液中的一些溶剂发生反应，使得电解液中的一些溶剂分子发生氧化开环聚合反应而产生热量
。
例如，在正极活性材料中包含
LiFePO4，在锂离子电池过充的过程中，
LiFePO4会脱锂形成
FePO4，在此过程中
Fe
2+
会被氧化成
Fe
3+
，众所周知
Fe
3+
的氧化能力较强，
Fe
3+
会使电解液中的一些溶剂分子发生氧化开环聚合产热，例如，电解液中的溶剂包括碳酸乙烯酯和碳酸丙烯酯时，
Fe
3+
会使电解液中的碳酸乙烯酯以本文档来自技高网...

【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：正极极片
、
负极极片
、
隔膜以及电解液，所述隔膜位于所述正极极片与所述负极极片之间，所述正极极片包括正极集流体以及覆盖于所述正极集流体的正极活性物质层，所述正极活性物质层包括正极活性材料和粘结剂，所述粘结剂占所述正极活性物质层的质量百分比为
a
，所述电解液包含
FSI
－
离子，所述
FSI
－
离子占所述电解液中所有阴离子的总质量的质量百分比为
b
，所述正极极片还包括位于所述正极集流体与所述正极活性物质层之间的
AlF3防护层，所述
AlF3防护层的厚度为
c
微米，
a、b、c
满足：3％
≤a+b*c≤34
％
。2.
根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，
a、b、c
满足：7％
≤a+b*c≤22.5
％
。3.
根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，
a
满足：2％
≤a≤4
％
...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈秀，吴金兰，吕腾啸，
申请(专利权)人：厦门海辰储能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：