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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电池,尤其涉及锂离子电池及其制作方法。
技术介绍
1、锂离子电池作为清洁便捷的能源,在人们的日常生活中扮演了十分重要的角色,越来越多的电器设备都需要用到锂离子电池来为其进行供能。当前锂离子电池续航问题备受关注,其中锂离子电池使用到的三元正极材料具有较高能量密度,因而广受市场青睐,但是三元正极材料在高温下会释放出强氧化性物质助燃,其安全稳定性能较差。
2、在相关技术中,在锂离子电池的正极片上涂覆安全底涂层可有效改善电池热冲击等安全性能,常见的安全底涂层由于含有磷酸铁锂晶体,磷酸铁锂晶体中的po键稳固,难以分解,在高温或过充时也不会崩塌发热或是形成强氧化性物质,因此其高温循环性能和安全性能较好。但是磷酸铁锂电池正极本身电子导电性比较差,低温环境下容易产生极化,从而降低电池放电容量。而在正极片上涂覆人造sei膜也是常用的手段之一,人造sei膜界面阻抗低,可以改善锂离子在界面的传输,因而明显改善低温放电性能,有效弥补lfp的低温放电较差的缺陷,但是人造sei膜在高温下易发生分解,诱发电解液在正极侧氧化分解,恶化高温循环性能。
技术实现思路
1、为解决或部分解决相关技术中存在的问题,本申请提供一种锂离子电池及其制作方法,能够改善锂离子电池热冲击、低温循环和高温循环性能。
2、本申请第一方面提供一种锂离子电池,其包括正极片、负极片、隔离膜以及壳体;所述正极片、所述负极片和所述隔离膜位于所述壳体内,所述隔离膜置于所述正极片和所述负极片之间;所述正极片包括依次堆叠
3、进一步地,所述正极安全底涂层包括磷酸铁锂、磷酸锰铁锂、钛酸锂中的至少一种。
4、进一步地,所述正极活性材料层活性材料包括钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、镍钴锰酸锂、富锂锰基、镍钴铝酸锂中的至少一种。
5、进一步地,所述人造sei膜层包括锂盐化合物80-90份和增塑剂10-20份。
6、进一步地,所述锂盐化合物包括li3n、lialh4、li2s中的至少一种。
7、进一步地,所述增塑剂包括cmc、pvp、paa、pmma、peo中的至少一种。
8、进一步地,所述负极片包括负极集流体和负极活性材料,所述负极活性材料涂覆于所述负极集流体的表面,所述负极活性材料包括天然石墨、人造石墨、中间相微碳球、硬碳、软碳、硅、硅-碳复合物、li-sn合金、li-sn-o合金、sn、sno、sno2、尖晶石结构的锂化tio2-li4ti5o12、li-al合金中的至少一种。
9、进一步地,所述正极安全底涂层的厚度为dμm,d的范围为10≤d≤100。
10、进一步地,所述人造sei膜层的厚度为hμm,h的范围为10≤h≤100。
11、进一步地,h和d满足关系式:0.1≤h/d≤10。
12、进一步地,所述正极安全底涂层和所述正极活性材料层的质量总和占所述正极片总质量的80%~99%。
13、本申请第二方面提供一种锂离子电池的制作方法,其包括以下步骤:
14、s01、将正极活性材料、导电剂、粘结剂在有机溶剂中搅拌混合,得到第一正极浆料,将第一正极浆料涂覆在正极集流体上,再对第一正极浆料进行烘干、冷压,使正极集流体表面形成正极安全底涂层;
15、s02、将正极活性材料、导电剂、粘结剂在有机溶剂中搅拌混合,得到第二正极浆料,将第二正极浆料涂覆在正极安全底涂层上,再对第二正极浆料进行烘干、冷压,使正极安全底涂层表面形成正极活性材料层;
16、s03、将增塑剂粉体均匀分散在溶剂中得到第一溶液,将锂盐化合物粉体均匀分散到第一溶液中,得到人造sei膜前驱体浆料,将得到的人造sei膜前驱体浆料通过原子层沉积技术,在非真空条件下连续、均匀的沉积在正极活性材料层的表面,再经过烘干后,使正极活性材料层表面形成人造sei膜层,从而得到正极片;
17、s04、将正极片、负极片、隔离膜以及壳体组装成一体。
18、本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果:通过在正极集流体表面形成正极安全底涂层,使正极片整体的结构稳定,在正极活性材料层表面形成人造sei膜层,改善锂离子在界面的传输,提高了锂离子电池低温状态下的放电性能,且正极安全底涂层弥补了人造sei膜层高温循环差的缺陷,正极安全底涂层和人造sei膜层协同作用改善了锂离子电池热冲击、低温循环和高温循环性能。
19、应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本申请。
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1.一种锂离子电池,其特征在于,包括正极片、负极片、隔离膜以及壳体;所述正极片、所述负极片和所述隔离膜位于所述壳体内,所述隔离膜置于所述正极片和所述负极片之间;所述正极片包括依次堆叠的正极集流体、正极安全底涂层、正极活性材料层和人造SEI膜层。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池,其特征在于:所述正极安全底涂层包括磷酸铁锂、磷酸锰铁锂、钛酸锂中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的锂离子电池,其特征在于:所述正极活性材料层活性材料包括钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、镍钴锰酸锂、富锂锰基、镍钴铝酸锂中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的锂离子电池,其特征在于:所述人造SEI膜层包括锂盐化合物80-90份和增塑剂10-20份。
5.根据权利要求4所述的锂离子电池,其特征在于:所述锂盐化合物包括Li3N、LiAlH4、Li2S中的至少一种。
6.根据权利要求4所述的锂离子电池,其特征在于:所述增塑剂包括CMC、PVP、PAA、PMMA、PEO中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的锂离子电池,其特征在于:所述负极片包括负
8.根据权利要求1所述的锂离子电池,其特征在于:所述正极安全底涂层的厚度为Dμm,D的范围为10≤D≤100。
9.根据权利要求8所述的锂离子电池,其特征在于:所述人造SEI膜层的厚度为Hμm,H的范围为10≤H≤100。
10.根据权利要求9所述的锂离子电池,其特征在于:H和D满足关系式:0.1≤H/D≤10。
11.根据权利要求1所述的锂离子电池,其特征在于:所述正极安全底涂层和所述正极活性材料层的质量总和占所述正极片总质量的80%~99%。
12.一种权利要求1~11任一项所述的锂离子电池的制作方法,其特征在于,包括以下步骤:
...【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池,其特征在于,包括正极片、负极片、隔离膜以及壳体;所述正极片、所述负极片和所述隔离膜位于所述壳体内,所述隔离膜置于所述正极片和所述负极片之间;所述正极片包括依次堆叠的正极集流体、正极安全底涂层、正极活性材料层和人造sei膜层。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池,其特征在于:所述正极安全底涂层包括磷酸铁锂、磷酸锰铁锂、钛酸锂中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的锂离子电池,其特征在于:所述正极活性材料层活性材料包括钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、镍钴锰酸锂、富锂锰基、镍钴铝酸锂中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的锂离子电池,其特征在于:所述人造sei膜层包括锂盐化合物80-90份和增塑剂10-20份。
5.根据权利要求4所述的锂离子电池,其特征在于:所述锂盐化合物包括li3n、lialh4、li2s中的至少一种。
6.根据权利要求4所述的锂离子电池,其特征在于:所述增塑剂包括cmc、pvp、paa、pmma、peo中的至少一种。
7.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员:段凯嘉,李枫,张昌明,胡大林,廖兴群,
申请(专利权)人:广东省豪鹏新能源科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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