[發明專利]一種高倍率三元體系啟停鋰離子電池及其制備方法

在審

• 申請號: 201810273085.9
• 申請日: 2018-03-29
• 公開（公告）號: CN108511788A
• 公開（公告）日: 2018-09-07
• 發明（設計）人: 黃啟祥;陶芝勇;胡清平;刁勝;黃澤偉;曾堅義
• 申請（專利權）人: 東莞市智盈新能源有限公司;深圳市海盈科技有限公司
• 主分類號: H01M10/0525
• 分類號: H01M10/0525;H01M10/058
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 潘俊達

本發明屬于鋰離電池技術領域，尤其涉及一種高倍率三元體系啟停鋰離子電池，包括正極片、負極片、隔膜、電解液以及鋁塑膜；所述正極片包括正極集流體以及涂覆于所述正極集流體上的正極混合物層，所述負極片包括負極集流體以及涂覆于所述負極集流體上負極混合物層；所述正極混合物層的涂布面密度為0.96～1.60g/dm²，所述負極混合物層的涂布面密度為0.5～0.8g/dm²。另外，本發明還提供一種高倍率三元體系啟停鋰離子電池的制備方法。相比于現有技術，本發明的電池具有較高倍率的充放電性能，滿足啟停電池瞬時高功率輸出和輸入要求。

技術領域

本發明屬于鋰離子電池技術領域，尤其涉及一種高倍率三元體系啟停鋰離子電池及其制備方法。

背景技術

隨著油耗目標的要求嚴格化，國內各主流車企不斷加大對啟停電池的應用，我國汽車啟停電源市場也隨著汽車銷量的增加而呈現快速增長的趨勢。同時，近年來伴隨著鋰離子電池技術的成熟及電池價格的下行，鋰離子電池在啟停電池應用領域也逐漸加速，因此對鋰離子電池的充電性能提出了更高的要求，大倍率瞬時充電能力需做出突破。

目前鋰離子電池使用的材料體系主要為鈷酸鋰(LiCoO₂)、錳酸鋰(LiMn₂O₄)、鎳鈷錳三元材料(LiNi_1-x-yCo_xMn_yO₂)和磷酸鐵鋰(LiFePO₄)。鈷酸鋰存在著成本高、環境友好性差、比容量利用率低、循環性能低以及安全性能差等缺點。錳酸鋰的安全性能比較優越，但是由于其循環壽命局限(一般只有300周)、高溫性能差，制約了其廣泛應用。而LiFePO₄以其優異的安全性能、良好的循環使用壽命使在可快速充電鋰離子電池領域具有一定的優勢。但是磷酸鐵鋰的導電率比較低，直接制約了其大倍率的使用要求，目前多通過外部上縮短Li⁺的傳輸路徑來提升電池的大倍率性能，而對于LiFePO₄本身的導電率沒有明顯的提升，制作成電池后最終得到改善的往往是磷酸鐵鋰電池的大倍率放電性能，而對其大倍率充電性能沒有顯著提升。

有鑒于此，確有必要提供一種高倍率三元體系啟停鋰離子電池及其制備方法以解決現有技術中存在的問題。

發明內容

本發明的目的之一在于：針對現有技術的不足，而提供一種高倍率三元體系啟停鋰離子電池，該電池可以進行高倍率充放電，能滿足啟停電池瞬時高功率輸出和輸入要求。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種高倍率三元體系啟停鋰離子電池，包括正極片、負極片、隔膜、電解液以及鋁塑膜；所述正極片包括正極集流體以及涂覆于所述正極集流體上的正極混合物層，所述負極片包括負極集流體以及涂覆于所述負極集流體上負極混合物層；所述正極混合物層的涂布面密度為0.96～1.60g/dm²，所述負極混合物層的涂布面密度為0.5～0.8g/dm²。

需要說明的是，當正極混合物層和負極混合物層的涂布面密度過大時，會降低鋰離子在電極之間的傳遞速度，從而導致電池的高倍率充放電性能以及循環性能均有所下降；而涂布面密度過小時，制程難度增加，難以實現且成本高。

作為本發明所述的高倍率三元體系啟停鋰離子電池的一種改進，所述正極混合物層包括90～94wt％的正極活性物質、3.8～6.3wt％的正極導電劑、2～3.5wt％的正極粘接劑和0.04～0.2wt％的分散劑。

作為本發明所述的高倍率三元體系啟停鋰離子電池的一種改進，所述負極混合物層包括90～94wt％的負極活性物質、3～5wt％的負極粘接劑、2.8～5wt％的負極導電劑和0.03～0.15wt％的分散劑。