[發(fā)明專利]一種循環(huán)性好的安全鋰離子電池

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310574669.7
• 申請(qǐng)日: 2013-11-15
• 公開（公告）號(hào): CN103606699A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳璇;沈春平;錢國(guó)珠;黃滿湘;秦麗;蘇樂樂
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇天鵬電源有限公司
• 主分類號(hào): H01M10/0525
• 分類號(hào): H01M10/0525;H01M4/62;H01M4/66;H01M4/133;H01M4/1393
• 代理公司: 北京世譽(yù)鑫誠(chéng)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11368
• 代理人: 孫國(guó)棟

1.一種循環(huán)性好的安全鋰離子電池，包括正極片、負(fù)極片及置于正、負(fù)極片之間的隔膜與電解液，其特征在于：所述正、負(fù)極片表面涂覆有聚合物載體涂層，所述負(fù)極采用碳、錫納米纖維復(fù)合薄膜材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種循環(huán)性好的安全鋰離子電池，其特征在于：所述聚合物載體涂層由聚合物與阻燃劑組成，其中阻燃劑在聚合物載體涂層中的重量百分比為10%～80%，所述聚合物在聚合物載體涂層中的重量百分比為20%～90%。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種循環(huán)性好的安全鋰離子電池，其特征在于：所述聚合物為偏氟乙烯、偏氟乙烯-六氟丙烷共聚物、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、氧化聚乙烯中的一種至三種混合。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種循環(huán)性好的安全鋰離子電池，其特征在于：所述阻燃劑為氧化鎂、三氧化二鋁中的一種或其混合物。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種循環(huán)性好的安全鋰離子電池，其特征在于，所述的聚合物載體涂層的制作包括以下步驟：

A、按重量10%～40%的聚合物，20%～60%的溶劑，5%～%35.6%的阻燃劑和5%～20%的易揮發(fā)性添加劑混合配制成涂層涂液；

B、將涂層涂覆在正極片、負(fù)極片的表面上；

C、真空烘烤，去除涂層中的溶劑和易揮發(fā)性添加劑。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種循環(huán)性好的安全鋰離子電池，其特征在于：所述易揮發(fā)性添加劑為正丁醇，所述溶劑為N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、丙酮或丁酮。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種循環(huán)性好的安全鋰離子電池，其特征在于：所述負(fù)極采用碳基納米纖維作為鋰離子電池負(fù)極復(fù)合薄膜材料的載體；采用金屬錫納米顆粒作為鋰離子電池復(fù)合材料的摻雜劑，錫基摻雜劑的含量占復(fù)合薄膜材料的10～35wt%，薄膜材料的厚度為4～50μm；碳基納米纖維相互穿插交織，形成網(wǎng)格空隙；錫基摻雜劑納米顆粒均勻地包裹于納米纖維中，或者均勻分散和鑲嵌在碳基納米纖維上或者碳基納米纖維的網(wǎng)格空隙中；其中，錫基摻雜劑納米顆粒的直徑為10～160nm，碳基納米纖維的直徑為200～500nm，網(wǎng)格空隙的直徑為0.5～5μm。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種循環(huán)性好的安全鋰離子電池，其特征在于，所述負(fù)極用錫、碳納米纖維復(fù)合薄膜材料的制備方法，包括以下步驟：

A、將錫前驅(qū)體溶液與碳纖維的前驅(qū)體聚合物溶液配成均一的紡絲液；

B、用靜電紡絲法制得錫的前驅(qū)體、聚合物納米纖維膜；所述靜電紡絲法的參數(shù)為：紡絲液中，聚合物的質(zhì)量濃度為8～16wt%，錫前驅(qū)體的摩爾濃度為0.2～2mol/L，注射器針頭內(nèi)徑為0.6～2mm，施加靜電電壓為8～20kV，紡絲液流量為0.3～1.7mL/h，接收距離為10～30cm，采用單針或多針頭紡絲；

C、在保護(hù)氣體氣氛下于600～1250℃進(jìn)行碳化，最后降溫冷卻至室溫，其中，升溫速度為1～10℃/min，降溫速度2～20℃/min，碳化時(shí)間為1～6小時(shí)，得到一種鋰離子電池負(fù)極用錫、碳纖維復(fù)合薄膜材料。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種循環(huán)性好的安全鋰離子電池，其特征在于：所述的錫前驅(qū)體為四氯化錫、二氯化亞錫、2-乙基己酸錫鹽、2-乙基己基酯二甲基錫、順丁烯二酸二丁基錫、二丁基二月硅酸錫、二丁基單丁酯雙馬來酸錫、二順丁烯二酸單丁酯二辛基錫、或二順丁烯二酸單異辛酯二辛基錫的一種或多種，相應(yīng)的溶劑包括乙二醇、無水乙酸、乙醇、丙酮的一種或多種組合；所述的制備碳基納米纖維的聚合物為聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇縮丁醛的一種或多種組合，相應(yīng)的溶劑為二甲基甲酰胺、乙酸乙烯酯、丁烯碳酸酯、二甲基碳酸酯、二甲基亞砜、N-甲基-2-吡咯烷二酮、丙烯碳酸酯或二甲基乙酰胺中的一種或多種組合。