[發明專利]一種高循環性能和倍率性能的鋰離子電池

有效

• 申請號: 202010599920.5
• 申請日: 2020-06-28
• 公開（公告）號: CN111900454B
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發明（設計）人: 李國華;杜小紅;勵鎧鴻
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: H01M10/0525
• 分類號: H01M10/0525;H01M10/058;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/62;H01M4/583;H01M10/42
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏;何俊

本發明設計鋰電池材料領域，尤其涉及一種高循環性能和倍率性能的鋰離子電池。其包括正極、負極和隔膜；正極配方包括：三元正極材料、碳納米管和導電炭黑；負極配方包括：負極材料和負極導電劑；負極材料為無定形碳包覆石墨所形成的核殼結構顆粒，其制備方法為：將有機碳源溶于溶劑中，配置為有機碳溶液，向有機碳溶液中加入石墨細粉并分散均勻，得到石墨分散液，對石墨分散液進行低溫焦化，得到預溶膠，向預溶膠中加入生物質載體，浸漬吸附至生物質載體飽和，隨后過濾出生物質載體依次進行二次熱焦化和燒結固化，即得到粉料狀的負極材料。本發明電池的能量密度高、循環性能和倍率性能優異，且具備耐高低溫的能力。

技術領域

本發明設計鋰電池材料領域，尤其涉及一種高循環性能和倍率性能的鋰離子電池。

背景技術

隨著能源環保意識的逐漸加強，近年來新能源汽車得到了長足的發展。其中，電動汽車是主要方向之一。而在電動汽車的動力電池中，鋰離子電池占據了非常重要的地位。

目前市面上鋰離子動力電池的負極，其負極材料主要是石墨。

如申請號為201210092946.6的中國發明專利公開了一種鋰離子電池負極材料的制備方法，該鋰離子電池負極材料通過將石墨碳材料置于等離子體處理裝置中進行處理獲得。本發明還提供了一種鋰離子電池負極及鋰離子電池。所獲得的鋰離子電池負極材料，對電解液具有良好的浸潤性。由該鋰離子電池負極材料制得的鋰離子電池負極的浸潤性也得到相應的改善。從而保證在鋰離子電池負極的壓實密度更高的條件下負極對電解液的浸潤程度，達到提高鋰離子電池負極石墨碳材料的單位體積填充量，并進而提高鋰離子電池能量密度的目的。

現有技術的鋰離子動力電池的負極存在負極材料容量低、壓實密度低、功率低的缺點，限制了鋰離子電池的性能。此外現有的負極材料顆粒大、負極在銅箔上的附著力和均勻性較差的問題，進而會導致電池內阻較高，在低溫、高溫下性能較差的問題。

發明內容

為解決現有的鋰離子電池存在能量密度較低，僅能在較窄溫度范圍內保持較高的電學性能，以及負極材料在使用過程中存在體積膨脹率大、性能下降較快等問題，本發明提供了一種高循環性能和倍率性能的鋰離子電池。

本發明的目的在于：

一、提高電池的能量密度；

二、提高電池對于溫度的適應性，能夠在較高和較低溫度范圍條件下保持良好的電學性能；

三、提高電池的循環性能，減少負極材料體積膨脹所帶來的不利影響。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案。

一種高循環性能和倍率性能的鋰離子電池，

包括正極、負極和隔膜；

正極配方包括：

三元正極材料、碳納米管和導電炭黑；

負極配方包括：

負極材料和負極導電劑；

負極材料為無定形碳包覆石墨所形成的核殼結構顆粒，其負極材料的制備方法為：

將有機碳源溶于溶劑中，配置為有機碳溶液，向有機碳溶液中加入石墨細粉并分散均勻，得到石墨分散液，對石墨分散液進行低溫焦化，得到預溶膠，向預溶膠中加入生物質載體，浸漬吸附至生物質載體飽和，隨后過濾出生物質載體依次進行二次熱焦化和燒結固化，即得到粉料狀的負極材料。