[發明專利]一種長貯存壽命鋰離子電池及其制備方法

在審

• 申請號: 201810972203.5
• 申請日: 2018-08-24
• 公開（公告）號: CN109103496A
• 公開（公告）日: 2018-12-28
• 發明（設計）人: 程廣玉;高蕾;顧洪匯;王可;解晶瑩
• 申請（專利權）人: 上海空間電源研究所
• 主分類號: H01M10/0525
• 分類號: H01M10/0525;H01M10/058
• 代理公司: 上海元好知識產權代理有限公司 31323
• 代理人: 劉琰

本發明公開了一種長貯存壽命鋰離子電池及其制備方法，該鋰離子電池包含：殼體、設置在殼體內的電芯和電解液；所述電芯包括正極片、負極片和用于隔離正極片和負極片的隔膜；所述負極片的可逆容量與正極片的可逆容量之比為0.8:1～2:1；所述負極片經預鋰化處理，且負極片的預鋰化程度為正極片可逆容量的10～100％。利用本發明方法所制備的鋰離子電池，通過調節正負極容量過量比，既可以制備一次長貯存壽命鋰離子電池又可以制備二次長貯存壽命鋰離子電池，前者具備長貯存壽命、高能量密度和高功率的特點，后者具備長貯存壽命、長循環壽命和高功率的特點，能夠滿足多種長貯存應用要求。

技術領域

本發明涉及鋰離子電池技術領域，具體涉及一種長貯存壽命鋰離子電池及其制備方法。

背景技術

在某些領域，電池作為儲備電源，需要長時間高荷電態貯存，根據任務需要，可能幾個月、幾年甚至十幾年才使用一次，要求電源立即響應，能夠以較大的倍率持續放電，并且具備較高的比能量。傳統的鋅銀貯備電池貯備壽命較短，需要激活，比能量較低；熱電池具備短時大功率放電能力，同樣比能量較低、工作時間短以及電池溫度過高限制了其應用；而一次鋰原電池如鋰亞硫酰氯電池，雖然具備較高的比能量及貯存壽命，但無法實現大倍率放電，同樣限制了其應用。

發明內容

本發明的目的是提供一種長貯存壽命鋰離子電池及其制備方法，以解決上述現有技術的問題。

為達到上述目的，本發明提供了一種長貯存壽命鋰離子電池，其包含：殼體、設置在殼體內的電芯和電解液；所述電芯包括正極片、負極片和用于隔離正極片和負極片的隔膜；所述負極片的可逆容量與正極片的可逆容量之比為0.8:1～2:1；所述負極片經預鋰化處理，且負極片的預鋰化程度為正極片可逆容量的10～100％。

上述的長貯存壽命鋰離子電池，其中，所述正極片包括正極集流體和涂覆于正極集流體表面的正極材料層；所述正極材料層包括正極活性物質、導電劑和粘接劑。

上述的長貯存壽命鋰離子電池，其中，所述正極集流體為鋁箔、帶孔鋁箔、鋁網、鎳箔、帶孔鎳箔或鎳網；所述正極活性物質為LiCoO₂、LiMnO₂、LiNi_1-x-yCo_xMn_yO₂、LiNi_1-x-yCo_xAl_yO₂、LiMn₂O₄、LiMPO₄和Li₂MSiO₄中的一種或多種，其中，0≦x，y≦1，x+y≦1，M為Fe、Co、Ni和Mn中的一種或多種；所述導電劑為超級炭黑(SP)、碳納米管(CNT)、氣相生長碳纖維(VGCF)、乙炔黑(AB)、科琴黑(ECP)或瀝青；所述粘接劑為聚偏氟乙烯(PVDF)、丁苯橡膠(SBR)或羧甲基纖維素鈉(CMC)。

上述的長貯存壽命鋰離子電池，其中，所述負極片包括負極集流體和涂覆于負極集流體表面的負極材料層；所述負極材料層包括負極活性物質、導電劑和粘接劑。

上述的長貯存壽命鋰離子電池，其中，所述負極集流體為銅箔、帶孔銅箔、銅網、鎳箔、帶孔鎳箔、鎳網、鋁箔、帶孔鋁箔或鋁網；所述負極活性物質為石墨、軟碳、硬碳、硅基材料、錫基材料和鈦酸鋰中的一種或多種；所述導電劑為超級炭黑、碳納米管、氣相生長碳纖維、乙炔黑、科琴黑或瀝青；所述粘接劑為聚偏氟乙烯(PVDF)、丁苯橡膠(SBR)或羧甲基纖維素鈉(CMC)。