[發明專利]一種長循環高安全性的鋰離子電池

有效

• 申請號: 202110450208.3
• 申請日: 2021-04-25
• 公開（公告）號: CN113036221B
• 公開（公告）日: 2022-10-21
• 發明（設計）人: 何愛勤;高秀玲;從長杰
• 申請（專利權）人: 天津市捷威動力工業有限公司
• 主分類號: H01M10/0567
• 分類號: H01M10/0567;H01M10/0525;H01M10/42
• 代理公司: 天津濱海科緯知識產權代理有限公司 12211
• 代理人: 魏鳳巍

本發明提供了一種長循環高安全性的鋰離子電池，所述電池含有無機納米陶瓷材料,包括但不限于氧化鋁、勃姆石、氧化鎂中的一種或幾種組合，其粒度范圍為1?100nm，所述無機納米陶瓷材料添加量為鋰離子電池注入電解液重量的0.1?10％。本發明通過在鋰離子電池中添加少量具有吸附性的絕緣納米陶瓷，既可以吸收鋰離子電池中痕量的水分和酸堿雜質，提高電池性能，又不影響電池的能量密度，效果明顯，易操作，可商業化推廣。

技術領域

本發明屬于鋰離子電池領域，尤其是涉及一種長循環高安全性的鋰離子電池。

背景技術

鋰離子電池已經成為便攜式移動設備的標配電源，并且近年來在電動汽車和儲能市場發展迅猛。對電池的安全性，能量密度，功率密度，可靠性和循環壽命的要求也不斷提高，而鋰離子電池性能受到眾多因素的影響，不僅僅包括電池設計、原材料、工藝水平、設備精度等方面，還包括環境因素，比如溫度、潔凈度和水分。即使少量的雜質也會對鋰離子電池的循環穩定性和安全性造成不利影響。

發明內容

有鑒于此，本發明旨在提出一種長循環高安全性的鋰離子電池，以解決現有技術中的水分和雜質引起的電池容量低和循環穩定性差，性能衰減快，甚至起火爆炸等安全問題。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種電解液添加劑，所述添加劑為無機納米陶瓷材料,包括但不限于氧化鋁、勃姆石、氧化鎂中的一種或幾種組合，其粒度范圍為1-100nm。

1-100nm的陶瓷材料可以順利進入到極片的孔隙之中，充分吸附極片內部的水分和雜質，減少電池內部副反應發生，延長電池使用壽命，又不影響極片的導電性。

優選地，所述添加劑的粒度范圍為1-20nm。

優選地，所述氧化鋁包括α-氧化鋁和γ-氧化鋁。

一種電解液，所述電解液添加有無機納米陶瓷材料，所述無機納米陶瓷材料添加量為電解液重量的0.1-10％。

優選地，所述無機納米陶瓷材料添加量為電解液重量的0.3-3％。

由于鋰離子電池的極片孔隙較多，添加量過低不能確保納米陶瓷材料對水分和雜質的充分吸附，而添加量過多則會降低鋰離子電池的能量密度，且電池中的水分和雜質為痕量，一定量的納米陶瓷材料就可以滿足吸附要求。

一種電解液添加劑的添加方法，所述添加方法包括如下步驟：

注液前根據注液量按照電解液中的添加比例計算好無機納米陶瓷材料的使用量，將無機納米陶瓷材料加入到待注液的電池里，無機納米陶瓷材料位于電芯注液位置的下方，然后注液，在注液過程中，電解液的沖擊力會將無機納米陶瓷材料均勻分散在電解液中并與電解液一起滲透到電池極片的孔隙內。

一種長循環高安全性的鋰離子電池，包括正極、負極和隔膜，所述電池上述的電解液。

本發明通過在鋰離子電池中添加少量具有吸附性的無機絕緣納米陶瓷，既可以吸收電池中痕量的水分和氟化氫，提高電池的循環穩定性和安全性，又不影響電池的能量密度。

相對于現有技術，本發明具有以下優勢：