[發(fā)明專利]防過充的金屬離子電池及其制備方法

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• 申請日: 2018-03-30
• 公開（公告）號: CN108598483A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蘇凱;冀璐
• 申請（專利權(quán)）人: 北京國能電池科技股份有限公司
• 主分類號: H01M4/62
• 分類號: H01M4/62;H01M10/0525;H01M10/058;H01M10/42
• 代理公司: 北京超凡志成知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11371
• 代理人: 李進

1.一種防過充的金屬離子電池，其特征在于，所述金屬離子電池的正極和/或負(fù)極摻雜碳酸鹽和/或碳酸氫鹽；

所述金屬離子電池的電解液包含含鹵化合物。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬離子電池，其特征在于，所述金屬離子電池包括鋰離子電池、鉀離子電池、鈉離子電池、鋅離子電池或鎂離子電池。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的金屬離子電池，其特征在于，所述含鹵化合物包括含氟化合物、含氯化合物、含溴化合物和含碘化合物中的至少一種。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的金屬離子電池，其特征在于，所述碳酸鹽和/或所述碳酸氫鹽包括鋰鹽、鉀鹽、鈉鹽、鋅鹽或鎂鹽。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的金屬離子電池，其特征在于，所述金屬離子電池為鋰離子電池，所述鋰離子電池的正極和/或負(fù)極摻雜Li₂CO₃；

所述鋰離子電池的電解液包含LiPF₆。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的金屬離子電池，其特征在于，按重量百分比計，正極漿料和/或負(fù)極漿料摻雜0.5％-15％的Li₂CO₃；

優(yōu)選地，按重量百分比計，正極漿料和/或負(fù)極漿料摻雜0.5％-10％的Li₂CO₃；

優(yōu)選地，按重量百分比計，正極漿料和/或負(fù)極漿料摻雜1％-3％的Li₂CO₃；

優(yōu)選地，所述Li₂CO₃為納米級、微米級或者亞微米級的Li₂CO₃。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的金屬離子電池，其特征在于，所述正極漿料和/或負(fù)極漿料還包括正極活性材料和/或負(fù)極活性材料、溶劑和任選的助劑；

優(yōu)選地，所述正極活性材料包括鈷酸鋰、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰和鎳鈷錳酸鋰中至少一種；

優(yōu)選地，所負(fù)極活性材料包括天然石墨、人造石墨、軟碳或硬碳中的至少一種；

優(yōu)選地，所述溶劑包括水和/或有機溶劑；

優(yōu)選地，所述有機溶劑包括N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二乙基甲酰胺、二甲基亞砜或四氫呋喃中的一種或多種；

優(yōu)選地，所述助劑包括導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑、增稠劑和分散劑中的至少一種。

8.一種權(quán)利要求1-7中任一項所述的金屬離子電池的制備方法，其特征在于，將所述正極、隔膜和所述負(fù)極進行組裝，制成電芯，將電芯放入殼體中，注入所述電解液，即制得防過充的金屬離子電池；

優(yōu)選的，所述正極通過將碳酸鹽和/或碳酸氫鹽與正極漿料混合后涂覆于正極集流體制備得到；

優(yōu)選的，所述負(fù)極通過將碳酸鹽和/或碳酸氫鹽與負(fù)極漿料混合后涂覆于負(fù)極集流體制備得到。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，先將所述碳酸鹽和/或碳酸氫鹽在100-200℃的條件下烘烤至含水率≤500ppm，然后再分別用于制備正極和/或負(fù)極。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述碳酸鹽和/或碳酸氫鹽與正極漿料和/或負(fù)極漿料混合后真空除氣；

優(yōu)選地，所述真空除氣的工藝條件為：攪拌速度5-20pm，壓強≤-0.08MPa和攪拌時間10-30min。