[發明專利]一種高低溫兼顧的凝膠鋰離子電池及其制作方法

無效

• 申請號: 201310511468.2
• 申請日: 2013-10-25
• 公開（公告）號: CN103579665A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 譚春華;林鴻鵬
• 申請（專利權）人: 東莞市安德豐電池有限公司
• 主分類號: H01M10/0525
• 分類號: H01M10/0525;H01M2/16;H01M10/0566;H01M10/058
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司 44202
• 代理人: 張艷美;郝傳鑫

技術領域

本發明涉及鋰離子電池制造技術領域，尤其涉及一種高低溫兼顧的凝膠鋰離子電池及其制作方法。

背景技術

鋰離子電池具有工作電壓高、能量密度大、循環壽命長、自放電率小、低污染、無記憶效應等有益性能，已成為目前二次電池的研發熱點，使其在便攜式電子產品如移動電話、便攜式計算機、攝像機等方面得到廣泛的應用。現在世界各國也投入大量資源積極研究鋰離子電池在電動車和混合型動力車方面的應用，特別是凝膠鋰離子電池，凝膠鋰離子電池已經顯示出強勁的發展勢頭，其使用已不限于在便攜式電子產品、電動車等領域，還推廣到人造衛星、航天航空等領域。

現有的凝膠鋰離子電池是一種電解質為高分子凝膠導電材料或隔膜具有凝膠化涂層的鋰離子電池，由于凝膠的特殊結構，凝膠鋰離子電池具有較低的離子電導率、良好的導電性和保液能力等。但是目前的凝膠鋰離子電池為了達到良好的導電性能、較長的循環壽命等，研究開發出的凝膠鋰離子電池配方復雜，如某些鋰離子電池應用咪唑類、吡咯類離子液體-凝膠聚合物電解質，且其成本高，較難得到廣泛應用；另一方面現階段的凝膠鋰離子電池難以同時達到耐高溫和耐低溫的使用性能。

目前，迫切需要研發出一種配方簡單、且具有耐高低溫性能的凝膠鋰離子電池，及該種凝膠型鋰離子電池的制作方法。

發明內容

針對上述現有技術的不足，本發明的目的之一在于提供了一種配方簡單、且高低溫兼顧的凝膠鋰離子電池。

本發明的目的之二在于提供一種高低溫兼顧的凝膠鋰離子電池的制作方法。

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下：

一種高低溫兼顧的凝膠鋰離子電池，包括含有正極活性物質的正極，含有負極活性物質的負極和設置在所述正極和所述負極之間的隔膜以及電解液；所述隔膜為兩側涂覆有包括聚偏二氟乙烯-六氟丙烯的凝膠型隔膜，所述電解液包括電解質和溶劑，所述電解質為鋰鹽，濃度為1.0～1.2mol/L，所述溶劑按質量分數計包括15%～20%碳酸亞乙酯、50%～60%碳酸甲乙酯、8%～15%碳酸丙烯酯、8%～15%碳酸二乙酯。

較佳地，所述電解液還包括占溶劑質量分數為1.0%～1.5%碳酸亞乙烯酯。

較佳地，所述凝膠型隔膜的凝膠層厚度為1～4μm，所述凝膠層厚度優選2μm，所述凝膠型隔膜的凝膠層為聚偏二氟乙烯-六氟丙烯的高分子共聚合物。

較佳地，所述隔膜為聚乙烯隔膜、聚丙烯隔膜、纖維素復合膜中的一種或幾種。

較佳地，所述正極活性物質為鈷酸鋰，優選倍率性能優良的鈷酸鋰，能提高電池的低溫放電性能，所述正極活性物質的粒度D₅₀為5～15μm。

較佳地，所述鋰鹽為六氟磷酸鋰、高氯酸鋰、四氟硼酸鋰中的一種或幾種，優選六氟磷酸鋰。

較佳地，所述負極活性物質為人造石墨，優選具有軟碳包覆結構的高層間距人造石墨，其層間距在0.3358nm以上，其高低溫性能優良，能進一步提高鋰離子電池的耐高低溫特性。

高低溫兼顧的凝膠鋰離子電池的制備方法,包括以下步驟：

（1）正極、負極、凝膠型隔膜及電解液的制備；

（2）電池組合：將正極、隔膜和負極卷繞通過加熱加壓相復合，而后裝入電池殼，隨后對電池殼進行烘烤，將電解液注入殼體；

（3）化成：按生產工藝化成；

（4）電池凝膠化：化成后將電池放在65～85℃熱壓3～4h；

（5）電芯成型：最后抽除電芯內多余氣體，封裝制成凝膠鋰離子電池成品。

較佳地，所述（1）中所述凝膠性隔膜的制備為在所述隔膜兩側涂覆所述聚偏二氟乙烯-六氟丙烯的高分子共聚物。

與現有技術相比，本發明的高低溫兼顧的凝膠鋰離子電池及所述凝膠鋰離子電池的制備方法具有如下優點：

凝膠隔膜具有優良的電化學性能及安全性能,電解液具有良好的耐高低溫性能，耐高低溫的電解液與凝膠隔膜搭配，配伍簡單、應用方便，且電解液所采用的材料簡單、成本低，無需另外添加諸多其他添加劑，即可達到提升電池耐高低溫的特性。本發明的制備方法，工藝簡單、成本低廉，易于實現大批量生產。

附圖說明

圖1、本發明實施例1與對比例1不同溫度的放電曲線圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步的詳細說明。

實施例1

一種高低溫兼顧的凝膠鋰離子電池（以357095-2730mAh為例），包括：