[發明專利]磷酸鐵鋰電池

有效

• 申請號: 201710486002.X
• 申請日: 2017-06-23
• 公開（公告）號: CN109119686B
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 田少杰;韓昌隆;鞠峰;張翠
• 申請（專利權）人: 寧德時代新能源科技股份有限公司
• 主分類號: H01M10/0566
• 分類號: H01M10/0566;H01M10/0567;H01M10/0525
• 代理公司: 北京五洲洋和知識產權代理事務所(普通合伙) 11387
• 代理人: 張向琨

本發明提供一種磷酸鐵鋰電池。所述磷酸鐵鋰電池包括：正極極片，包含正極集流體和設置于正極集流體表面的正極膜片；負極極片，包含負極集流體和設置于負極集流體表面的負極膜片；隔離膜，設置在正極極片和負極極片之間；以及電解液，包含有機溶劑、鋰鹽和電解液添加劑。所述電解液添加劑包括含有雙鍵的環狀碳酸酯以及式I所示的環狀二磺酸酯。在式I中，A、B各自獨立地選自碳原子數為1～3的亞烷基。本發明能夠解決高壓實密度電極片與電解液浸潤性差的問題，使磷酸鐵鋰電池的低溫性能、常溫和高溫循環性能都得到改善，有效延長磷酸鐵鋰電池的使用壽命。

技術領域

本發明涉及電池領域，更具體地說，本發明涉及一種磷酸鐵鋰電池。

背景技術

鋰離子二次電池由于具備能量密度大、輸出功率高、循環壽命長和環境污染小等優點而被廣泛應用于電動汽車以及消費類電子產品中。磷酸鐵鋰由于循環壽命高、安全性好及價格低廉等特性，是目前動力電池最常用的正極材料之一。磷酸鐵鋰電池的缺點是其能量密度偏低。為提高能量密度，一方面是增加正負極材料的克容量，另一方面是增加正負極膜片的壓實密度。但是壓實密度提高后會導致鋰離子的擴散困難，同時電極片與電解液的浸潤性變差，使得磷酸鐵鋰電池的循環壽命減少。因此需要從電解液角度改善高壓實密度電極片體系下磷酸鐵鋰電池的性能。

發明內容

鑒于背景技術中存在的問題，本發明的目的在于提供一種磷酸鐵鋰電池，其能夠解決高壓實密度電極片與電解液浸潤性差的問題，使磷酸鐵鋰電池的低溫性能、常溫和高溫循環性能都得到改善，有效延長磷酸鐵鋰電池的使用壽命。

為了達到上述目的，本發明提供了一種磷酸鐵鋰電池，其包括：正極極片，包含正極集流體和設置于正極集流體表面的正極膜片；負極極片，包含負極集流體和設置于負極集流體表面的負極膜片；隔離膜，設置在正極極片和負極極片之間；以及電解液，包含有機溶劑、鋰鹽和電解液添加劑。所述正極膜片中的正極活性材料包括磷酸鐵鋰；所述負極膜片中的負極活性材料包括石墨。所述電解液添加劑包括含有雙鍵的環狀碳酸酯以及式I所示的環狀二磺酸酯；在式I中，A、B各自獨立地選自碳原子數為1～3的亞烷基。

相對于現有技術，本發明的有益效果為：

本發明能夠解決高壓實密度電極片與電解液浸潤性差的問題，使磷酸鐵鋰電池的低溫性能、常溫和高溫循環性能都得到改善，有效延長磷酸鐵鋰電池的使用壽命。

具體實施方式

下面詳細說明根據本發明的磷酸鐵鋰電池。

根據本發明的磷酸鐵鋰電池包括：正極極片，包含正極集流體和設置于正極集流體表面的正極膜片；負極極片，包含負極集流體和設置于負極集流體表面的負極膜片；隔離膜，設置在正極極片和負極極片之間；以及電解液，包含有機溶劑、鋰鹽和電解液添加劑。所述正極膜片中的正極活性材料包括磷酸鐵鋰；所述負極膜片中的負極活性材料包括石墨。所述電解液添加劑包括含有雙鍵的環狀碳酸酯以及式I所示的環狀二磺酸酯。在式I中，A、B各自獨立地選自碳原子數為1～3的亞烷基。

在根據本發明所述的磷酸鐵鋰電池中，含有雙鍵的環狀碳酸酯可以改善磷酸鐵鋰電池高溫環境使用下的容量保持率，但是其不可避免帶來的問題是成膜阻抗增加，影響磷酸鐵鋰電池低溫環境下的使用；式I所示的環狀二磺酸酯可以降低成膜阻抗。將二者聯合使用添加到電解液中可以使使磷酸鐵鋰電池的低溫性能、常溫和高溫循環性能都得到改善，有效延長磷酸鐵鋰電池的使用壽命。

在根據本發明所述的磷酸鐵鋰電池中，所述含有雙鍵的環狀碳酸酯可選自碳酸亞乙烯酯(VC)、碳酸乙烯亞乙酯(VEC)中的一種或兩種。