鋰離子電池的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于鋰離子電池【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種鋰離子電池，包括正極片、負(fù)極片、間隔設(shè)置于正極片和負(fù)極片之間的隔離膜，以及電解液，負(fù)極活性物質(zhì)層包括如下組分：負(fù)極活性物質(zhì)98.1%～99.8%；負(fù)極導(dǎo)電劑0～1%；負(fù)極粘接劑0.1%～1%；負(fù)極穩(wěn)定劑0.1%～1%；穩(wěn)定劑的粘度為2000mPa·S～15000mPa·S；負(fù)極導(dǎo)電劑為碳纖維、碳納米管、碳納米棒和石墨烯中的至少一種，或者為碳纖維、碳納米管、碳納米棒、磷狀石墨、石墨烯中的至少一種與炭黑的混合物。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明可以在保證膜片不脫膜的前提下，既提高電池的能量密度，又提高其大倍率充放電特性。
【專利說明】鋰離子電池

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于鋰離子電池【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種具有高能量密度和大倍率充放電 特性的鋰離子電池。

【背景技術(shù)】
[0002] 鋰離子電池作為一種清潔環(huán)保的功能元件，目前已經(jīng)在越來越多的領(lǐng)域得到了越 來越廣泛的應(yīng)用，例如，在消費(fèi)電子產(chǎn)品領(lǐng)域、電動(dòng)車領(lǐng)域、儲(chǔ)能系統(tǒng)領(lǐng)域以及最近新興的 平衡車領(lǐng)域等。
[0003] 其中，人們常用的消費(fèi)電子產(chǎn)品，如手機(jī)和筆記本電腦等使用功率越來越大，因此 它們對鋰離子電池的續(xù)航能力要求也越來越大。鋰離子電池的續(xù)航能力主要體現(xiàn)在其能量 密度以及充電速度兩個(gè)方面。目前，鋰離子電池的能量密度的提升已日益艱難，而拓展鋰離 子電池的充電速度，縮短單位電量的充電時(shí)間是增強(qiáng)續(xù)航能力的有效途徑。
[0004] 提高鋰離子電池的充電速度可從改善充電方法、改善電池化學(xué)體系和改善電池結(jié) 構(gòu)等方面進(jìn)行。至今已有諸多專利或?qū)＠暾埞_了改變充電方法以提升充電速度的技術(shù) 方案，但關(guān)于可快充的電池化學(xué)體系，尤其是涉及高能量密度的可快充的電池化學(xué)體系的 報(bào)道較少。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于：針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種在保證膜片不脫膜的前提 下，既可以提高電池的能量密度，又可以提高其大倍率充放電特性的鋰離子電池。
[0006] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種鋰離子電池，包括正極片、負(fù) 極片、間隔設(shè)置于所述正極片和所述負(fù)極片之間的隔離膜，以及電解液，所述負(fù)極片包括負(fù) 極集流體和設(shè)置于所述負(fù)極集流體表面的負(fù)極活性物質(zhì)層，按質(zhì)量百分比計(jì)，所述負(fù)極活 性物質(zhì)層包括如下組分：
[0007] 負(fù)極活性物質(zhì)98. 1 %?99. 8% ;
[0008] 負(fù)極導(dǎo)電劑0?1%;
[0009] 負(fù)極粘接劑0· 1%?1% ;
[0010] 負(fù)極穩(wěn)定劑〇· 1%?1% ;
[0011] 所述穩(wěn)定劑的粘度為2000mPa·S?15000mPa·S;
[0012] 所述負(fù)極導(dǎo)電劑為碳纖維、碳納米管、碳納米棒和石墨烯中的至少一種，或者為碳 纖維、碳納米管、碳納米棒、磷狀石墨、石墨烯中的至少一種與炭黑的混合物。
[0013] 這些負(fù)極導(dǎo)電劑中，碳纖維、碳納米管、碳納米棒均為一維材料，磷狀石墨和石墨 烯均為二維材料，炭黑為零維材料。
[0014] 相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下有益效果：
[0015] 首先，當(dāng)負(fù)極活性物質(zhì)為石墨或其他活性物質(zhì)時(shí)，使用一維/二維導(dǎo)電材料或一 維/二維導(dǎo)電材料與零維材料炭黑混用作為導(dǎo)電劑，可以更好地串聯(lián)負(fù)極活性物質(zhì)顆粒， 導(dǎo)電效果更佳，從而可以降低導(dǎo)電劑的含量，同時(shí)，這些導(dǎo)電劑還起到類似粘結(jié)劑的作用， 一維/二維導(dǎo)電劑的尺寸比活性物質(zhì)顆粒的直徑大很多，可起到一定束縛作用，二維導(dǎo)電 劑則可直接包裹多個(gè)活性顆粒，類似于粘結(jié)劑，從而可以適當(dāng)降低粘接劑的含量，提高負(fù)極 活性物質(zhì)含量，進(jìn)而提升能量密度。
[0016] 其次，穩(wěn)定劑的粘度越大，其增稠和穩(wěn)定效果越顯著，因此，本發(fā)明選擇粘度較大 的穩(wěn)定劑，從而可以相應(yīng)地減少穩(wěn)定劑的用量，提高負(fù)極活性物質(zhì)的含量。同時(shí)穩(wěn)定劑含量 的減少可改善負(fù)極電子電導(dǎo)以及負(fù)極的脫鋰嵌鋰動(dòng)力學(xué)性能，降低極化，增大充電過程的 恒流時(shí)間，從而提升充電速度。穩(wěn)定劑的粘度也不能太高（大于15000mPa*S)，否則會(huì)導(dǎo)致 漿料攪拌分散不均勻，影響鋰離子的充放電的擴(kuò)散途徑，導(dǎo)致電池的倍率性能下降。
[0017] 再次，由于粘接劑為非導(dǎo)電性高分子物質(zhì)，其包覆在負(fù)極活性物質(zhì)表面可以起到 連接相鄰的顆粒的作用，但是如此就阻礙了導(dǎo)電劑的電子傳導(dǎo)，對電極的動(dòng)力學(xué)影響較大， 因此，降低粘接劑的含量可較大程度地提升倍率性能，具體而言，降低粘接劑的含量可改善 負(fù)極電子電導(dǎo)以及負(fù)極的脫嵌鋰動(dòng)力學(xué)性能，降低極化，增大充電過程的恒流時(shí)間，從而提 升充電速度。但是，粘接劑的含量又不能太小，否則負(fù)極膜片容易脫膜。實(shí)踐證明，本發(fā)明 中，負(fù)極粘接劑的含量在〇. 1%?1%之內(nèi)是可以保證負(fù)極膜片不發(fā)生脫膜的。
[0018] 此外，包覆在負(fù)極活性顆粒表面的粘接劑屬于離子導(dǎo)體，但不導(dǎo)電子，而導(dǎo)電劑則 屬電子導(dǎo)體，但不導(dǎo)離子。一維/二維導(dǎo)電材料或一維/二維導(dǎo)電材料與零維材料炭黑混 用作為導(dǎo)電劑加入后，與粘接劑交互連結(jié)成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，這個(gè)導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)不僅是離子導(dǎo)體也是 電子導(dǎo)體，可大幅增加電子轉(zhuǎn)移的活性位點(diǎn)，同時(shí)也提供了鋰離子在電極表面嵌入脫出的 導(dǎo)電通道。如此可大大提升電芯的倍率性能。
[0019] 總而言之，本發(fā)明通過巧妙地選擇合理的配方、適合的導(dǎo)電劑和適合的穩(wěn)定劑的 粘度，可以在保證膜片不脫膜的前提下，既提高電池的能量密度，又提高電池的大倍率充放 電特性（即大倍率循環(huán)特性）和充電速度。
[0020] 作為本發(fā)明鋰離子電池的一種改進(jìn)，所述正極片包括正極集流體和設(shè)置于所述正 極集流體表面的正極活性物質(zhì)層，按質(zhì)量百分比計(jì)，所述正極活性物質(zhì)層包括如下組分：
[0021] 正極活性物質(zhì)80 %?98% ;
[0022] 正極導(dǎo)電劑1 %?19%;
[0023] 正極粘接劑1 %?19%。
[0024] 作為本發(fā)明鋰離子電池的一種改進(jìn)，所述負(fù)極活性物質(zhì)為人造石墨、天然石墨、中 間相碳微球、軟碳、硬碳、娃、二氧化娃和錫合金中的至少一種。
[0025] 作為本發(fā)明鋰離子電池的一種改進(jìn)，所述負(fù)極粘接劑和所述正極粘接劑均為聚偏 氟乙烯、丁苯橡膠、海藻酸鈉、聚乙烯醇和聚四氟乙烯中的至少一種。
[0026] 作為本發(fā)明鋰離子電池的一種改進(jìn)，所述負(fù)極穩(wěn)定劑為羧甲基纖維素鈉、羥丙基 甲基纖維素鈉和羥甲基纖維素鈉中的至少一種。
[0027] 作為本發(fā)明鋰離子電池的一種改進(jìn)，所述正極活性物質(zhì)為鎳鈷錳酸鋰、錳酸鋰、鈷 酸鋰、鎳酸鋰和磷酸鐵鋰中的至少一種。
[0028] 作為本發(fā)明鋰離子電池的一種改進(jìn)，所述正極導(dǎo)電劑為炭黑，或者為碳纖維、碳納 米管、碳納米棒和石墨烯中的至少一種，或者為碳纖維、碳納米管、碳納米棒、磷狀石墨、石 墨烯中的至少一種與炭黑的混合物。
[0029] 作為本發(fā)明鋰離子電池的一種改進(jìn)，所述電解液包括有機(jī)溶劑、添加劑和鋰鹽，所 述添加劑包括12-冠醚-4、三（五氟苯基）硼烷（TPFPB)和五氟苯基硼草酸酯（PFPBO)中 的至少一種。
[0030] 12-冠醚-4是一種導(dǎo)電添加劑，其分子中的4個(gè)氧原子與Li+配位，形成包覆式螯 合物，能有效地將溶劑分子、鋰鹽陰離子與鋰離子分開，提高了鋰鹽溶解度，增加電解液的 導(dǎo)電性。此外，12-冠醚-4的加入可以降低充電過程中溶液的共嵌和分解，負(fù)極材料在碳酸 酯等有機(jī)電解液中的電化學(xué)性能也有改善。此外，充電過程中，12-冠醚-4攜帶鋰離子到達(dá) 負(fù)極界面后，由于負(fù)極呈電負(fù)性，與12-冠醚-4的多氧基團(tuán)（電負(fù)性）相排斥，而與鋰離子 相吸引，這樣有利于鋰離子在電極界面去溶劑化，從而減少鋰離子去溶劑化電阻，從而提升 了負(fù)極反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)，提升了充電速度。
[0031] 將PFPBO作為鋰離子電池添加劑時(shí)，LiF、鋰的氧化物（Li20,Li2O2)在PC/DMC(1 : 1，v/v)中的溶解度顯著增加，電解液導(dǎo)電率高、Li+離子遷移數(shù)大，可加快鋰離子在多孔電 極間的擴(kuò)散，降低了鋰離子在電解液中的遷移阻力。
[0032] TPFPB能使LiF溶解度達(dá)到L0M，其能夠顯著改善電池的壽命、導(dǎo)電能力和熱穩(wěn)定 性，這是因?yàn)?，TPFPB能夠促進(jìn)LiF從SEI膜中溶出，降低了SEI膜的電阻，而且其還能提高 Li+的離子遷移數(shù)，提高電解液溶液的電導(dǎo)率。通過選擇具有較高導(dǎo)電性的添加劑，可以提 高電池體系的導(dǎo)電性能，從而進(jìn)一步提高電池的大倍率充電特性。
[0033] 作為本發(fā)明鋰離子電池的一種改進(jìn)，所述鋰鹽的濃度為1. 0-1. 3mol/L，較高的鋰 鹽濃度可以保證電池體系具有較高的導(dǎo)電性能，從而進(jìn)一步提高電池的大倍率充電特性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0034] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】，對本發(fā)明及其有益技術(shù)效果進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0035] 圖1為本發(fā)明的實(shí)施例1和對比例1的5C充電速度曲線。
[0036] 圖2為本發(fā)明的實(shí)施例1和對比例1的10C/10C循環(huán)曲線。

【具體實(shí)施方式】
[0037] 實(shí)施例1
[0038] 本實(shí)施例提供的一種鋰離子電池，包括正極片、負(fù)極片、間隔設(shè)置于正極片和負(fù)極 片之間的隔離膜，以及電解液；
[0039] 負(fù)極片包括負(fù)極集流體和設(shè)置于負(fù)極集流體表面的負(fù)極活性物質(zhì)層，按質(zhì)量百分 比計(jì)，負(fù)極活性物質(zhì)層包括如下組分：
[0040] 負(fù)極活性物質(zhì)天然石墨98.5% ;
[0041] 負(fù)極導(dǎo)電劑碳纖維〇· 2% ;
[0042] 負(fù)極導(dǎo)電劑炭黑0. 1% ;
[0043] 負(fù)極粘接劑丁苯橡膠0· 7% ;
[0044] 負(fù)極穩(wěn)定劑羧甲基纖維素鈉（CMC) 0.5% ;
[0045] 穩(wěn)定劑的粘度為IOOOOmPa·S;
[0046] 負(fù)極集流體為厚度為12μm的銅箔。
[0047] 正極片包括正極集流體和設(shè)置于正極集流體表面的正極活性物質(zhì)層，按質(zhì)量百分 比計(jì)，正極活性物質(zhì)層包括如下組分：
[0048] 正極活性物質(zhì)鈷酸鋰85% ;
[0049] 正極導(dǎo)電劑炭黑10% ;
[0050] 正極粘接劑聚偏氟乙烯5% ;
[0051] 正極集流體為厚度為16μm的鋁箔。
[0052] 電解液包括有機(jī)溶劑、添加劑和鋰鹽，有機(jī)溶劑為碳酸二甲酯、碳酸二乙酯和碳酸 乙烯酯的混合物，三者的體積比為2 :2 :3,添加劑包括占電解液總質(zhì)量的質(zhì)量比為1%的 12-冠醚-4和占電解液總質(zhì)量的質(zhì)量比為2%的FEC，鋰鹽為LiFP6，濃度為I. 2mol/L。
[0053] 隔離膜為厚度為16μm的聚乙烯。
[0054] 本實(shí)施例的電池的制備方法為：
[0055] 負(fù)極片的制備：將98. 5 %的天然石墨，0.2 %的碳纖維、0. 1 %的炭黑、0.7 %的丁 苯橡膠和〇. 5%的CMC加入蒸餾水中混合成漿料，然后均勻涂覆在銅箔上，使其面密度為 lOmg/cm2,經(jīng)干燥、輥壓、裁切后，得到負(fù)極片；
[0056] 正極片的制備：將85 %的鈷酸鋰、10 %的炭黑、5 %的PVDF加入N-甲基吡咯烷酮 中混合成漿料，均勻涂覆在鋁箔上，使其面密度為18mg/cm2,經(jīng)干燥、輥壓、裁切后，得到正 極片；
[0057] 電芯的制備：將正極片、負(fù)極片以及隔離膜卷繞成電芯，其中正極片和負(fù)極片被隔 離膜隔開，然后在正極片和負(fù)極片上分別通過超聲波焊接固定上正極極耳和負(fù)極極耳，最 后將電芯置于鋁塑膜內(nèi)，烘烤，除去電芯中的水分；
[0058] 注液：向上述烘烤后的電芯中注入一定量的上述電解液，封口并靜置，使正極片、 負(fù)極片與隔離膜都充分浸潤在電解液中；
[0059] 最后，對上述電芯進(jìn)行化成，經(jīng)過一段時(shí)間的老化，得到高倍率的鋰離子電池。
[0060] 對比例1
[0061] 與實(shí)施例1不同的是：天然石墨的質(zhì)量含量為90%，導(dǎo)電劑為炭黑，且炭黑的質(zhì)量 含量為2%，丁苯橡膠的質(zhì)量含量為4%，CMC的含量為4%，CMC的粘度為IOOOmPa·S。電 解液中不含12-冠醚-4,鋰鹽的濃度為lmol/L，其余同實(shí)施例1，這里不再贅述。
[0062] 對實(shí)施例1和對比例1提供的電池進(jìn)行容量和充放電測試，充電倍率設(shè)為5C和 10C，所得結(jié)果見表1，此外，圖1還示出了實(shí)施例1和對比例1的5C(倍率）充電速度曲線， 由表1和圖1可以看出：本發(fā)明的電池相較于對比例的電池具有較高的能量密度提升和充 電速度提升。
[0063] 對實(shí)施例1和對比例1提供的電池進(jìn)行循環(huán)壽命測試，循環(huán)設(shè)為IOC充電/IOC放 電的加速循環(huán)，所得結(jié)果見表1和圖2,由表1和圖2可以看出：本發(fā)明的電池在循環(huán)1000 周后，容量仍保持在95%以上，而對比例1的電池則在87%以下，這表明本發(fā)明的電池具有 更佳的大倍率充放電特性。
[0064] 實(shí)施例2
[0065] 與實(shí)施例1不同的是：負(fù)極活性物質(zhì)為人造石墨，且其質(zhì)量含量為99. 5%;負(fù)極導(dǎo) 電劑為碳納米管，且其質(zhì)量含量為〇. 1% ;負(fù)極粘接劑為海藻酸鈉，且其質(zhì)量含量為〇. 2% ; 負(fù)極穩(wěn)定劑為羥丙基甲基纖維素鈉，且其含量為〇. 2%，粘度為7000mPa·S，添加劑包括占 電解液總質(zhì)量的質(zhì)量比為1. 5%的三（五氟苯基）硼烷和占電解液總質(zhì)量的質(zhì)量比為2% 的VC，鋰鹽濃度為I.lmol/L，其余同實(shí)施例1，這里不再贅述。
[0066] 對比例2
[0067] 與實(shí)施例2不同的是，人造石墨的質(zhì)量含量為90%，負(fù)極導(dǎo)電劑為炭黑，且負(fù)極導(dǎo) 電劑的質(zhì)量含量為3%，負(fù)極粘接劑的質(zhì)量含量為3%，穩(wěn)定劑的質(zhì)量含量為4%，且穩(wěn)定劑 的粘度為1500mPa·S，電解液中不含三（五氟苯基）硼烷，鋰鹽的濃度為I.Omol/IL，其余 同實(shí)施例2,這里不再贅述。
[0068] 對實(shí)施例2和對比例2提供的電池進(jìn)行容量和充放電測試，充電倍率設(shè)為5C和 10C，所得結(jié)果見表1，由表1可以看出：本發(fā)明的電池相對于對比例2具有較高的密度提升 和充電速度提升。
[0069] 對實(shí)施例2和對比例2提供的電池進(jìn)行循環(huán)壽命測試，循環(huán)設(shè)為IOC充電/IOC放 電的加速循環(huán)，所得結(jié)果見表1，由表1可以看出：本發(fā)明的電池在循環(huán)1000周后，容量仍 保持在94%以上，而對比例2的電池則在85%以下，這表明本發(fā)明的電池具有更佳的大倍 率充放電特性。
[0070] 實(shí)施例3
[0071]與實(shí)施例1不同的是，負(fù)極活性物質(zhì)為天然石墨和中間相碳微球的混合物，二者 的質(zhì)量比為5 :1，且負(fù)極活性物質(zhì)的質(zhì)量含量為98. 8% ;負(fù)極導(dǎo)電劑為碳納米管和石墨烯 的混合物，且碳納米管的質(zhì)量含量為〇. 1%，石墨烯的質(zhì)量含量為〇. 1% ;負(fù)極粘接劑為聚 乙烯醇，且負(fù)極粘接劑的質(zhì)量含量為0. 5% ;負(fù)極穩(wěn)定劑為羥甲基纖維素鈉，且負(fù)極穩(wěn)定劑 的質(zhì)量含量為〇. 5%，負(fù)極穩(wěn)定劑的粘度為IlOOOmPa·S，添加劑包括占電解液總質(zhì)量的 質(zhì)量比為0. 5%的五氟苯基硼草酸酯和占電解液總質(zhì)量的質(zhì)量比為2%的VC，鋰鹽濃度為 I. 15mol/L，其余同實(shí)施例1，這里不再贅述。
[0072] 對比例3
[0073] 與實(shí)施例3不同的是，負(fù)極活性物質(zhì)的質(zhì)量含量為90%，負(fù)極導(dǎo)電劑為炭黑，且 負(fù)極導(dǎo)電劑的質(zhì)量含量為3%，負(fù)極粘接劑的質(zhì)量含量為3%，負(fù)極穩(wěn)定劑的質(zhì)量含量為 4%，且負(fù)極穩(wěn)定劑的粘度為ISOOmPa·S，電解液中不含五氟苯基硼草酸酯，鋰鹽的濃度為 I.Omol/1L，其余同實(shí)施例3,這里不再贅述。
[0074] 對實(shí)施例3和對比例3提供的電池進(jìn)行容量和充放電測試，充電倍率設(shè)為5C和 10C，所得結(jié)果見表1，由表1可以看出；本發(fā)明的電池相較于對比例3的電池具有較高的密 度提升和充電速度提升。
[0075] 對實(shí)施例3和對比例3提供的電池進(jìn)行循環(huán)壽命測試，循環(huán)設(shè)為10C充電/10C放 電的加速循環(huán)，所得結(jié)果見表1，由表1可以看出：本發(fā)明的電池在循環(huán)1000周后，容量仍 保持在93 %以上，而對比例3的電池則在83%以下，這表明本發(fā)明的電池具有更佳的大倍 率充放電特性。
[0076] 實(shí)施例4
[0077] 與實(shí)施例1不同的是，負(fù)極活性物質(zhì)為硬碳，且負(fù)極活性物質(zhì)的質(zhì)量含量為 98. 4% ;負(fù)極導(dǎo)電劑為炭黑和石墨稀的混合物，且炭黑的質(zhì)量含量為0. 3 %，石墨稀的質(zhì)量 含量為0. 1 %;負(fù)極粘接劑為聚乙烯醇,且負(fù)極粘接劑的質(zhì)量含量為0. 8%;負(fù)極穩(wěn)定劑的質(zhì) 量含量為〇. 4%，負(fù)極穩(wěn)定劑的粘度為6000mPa*S，添加劑包括占電解液總質(zhì)量的質(zhì)量比為 0. 7 %的五氟苯基硼草酸酯和占電解液總質(zhì)量的質(zhì)量比為2 %的VC，鋰鹽濃度為I. 25mol/ L，正極活性物質(zhì)為錳酸鋰，正極粘接劑為聚四氟乙烯，正極導(dǎo)電劑為碳纖維和炭黑的混合 物，二者的質(zhì)量比為1 :1，其余同實(shí)施例1，這里不再贅述。
[0078] 對比例4
[0079] 與實(shí)施例4不同的是：負(fù)極活性物質(zhì)的質(zhì)量含量為93%，負(fù)極導(dǎo)電劑為炭黑，且 負(fù)極導(dǎo)電劑的質(zhì)量含量為2 %，負(fù)極粘接劑的質(zhì)量含量為1 %，負(fù)極穩(wěn)定劑的質(zhì)量含量為 4%，且負(fù)極穩(wěn)定劑的粘度為3800mPa·S，電解液中不含五氟苯基硼草酸酯，鋰鹽的濃度為 I.Omol/IL，正極導(dǎo)電劑為炭黑，其余同實(shí)施例4,這里不再贅述。
[0080] 對實(shí)施例4和對比例4提供的電池進(jìn)行容量和充放電測試，充電倍率設(shè)為5C和 10C，所得結(jié)果見表1 ;由表1可以看出：本發(fā)明的電池相較于對比例4的電池具有較高的密 度提升和充電速度提升。
[0081] 對實(shí)施例4和對比例4提供的電池進(jìn)行循環(huán)壽命測試，循環(huán)設(shè)為IOC充電/IOC放 電的加速循環(huán)，所得結(jié)果見表1，由表1可以看出：本發(fā)明的電池在循環(huán)1000周后，容量仍 保持在92%以上，而對比例4的電池則在86%以下，這表明本發(fā)明的電池具有更佳的大倍 率充放電特性。
[0082] 實(shí)施例5
[0083] 與實(shí)施例1不同的是，負(fù)極活性物質(zhì)為軟碳和天然石墨的混合物，二者的質(zhì)量比 為1 :1,且負(fù)極活性物質(zhì)的質(zhì)量含量為99% ;負(fù)極導(dǎo)電劑的質(zhì)量含量為0,負(fù)極粘接劑的質(zhì) 量含量為〇. 5 % ;負(fù)極穩(wěn)定劑的質(zhì)量含量為0. 5 %，負(fù)極穩(wěn)定劑的粘度為HOOOmPa·S，添 加劑包括占電解液總質(zhì)量的質(zhì)量比為1. 2%的12-冠醚-4和占電解液總質(zhì)量的質(zhì)量比為 2%的PS，鋰鹽濃度為I. 3mol/L，正極活性物質(zhì)為鈷酸鋰和鎳鈷錳酸鋰的混合物，二者的質(zhì) 量比為1 :1，正極粘接劑為海藻酸鈉，正極導(dǎo)電劑為碳納米管，其余同實(shí)施例1，這里不再贅 述。
[0084] 對比例5
[0085] 與實(shí)施例5不同的是：負(fù)極活性物質(zhì)的質(zhì)量含量為90%，負(fù)極導(dǎo)電劑為炭黑，且負(fù) 極導(dǎo)電劑的質(zhì)量含量為4%，負(fù)極粘接劑的質(zhì)量含量為2%，負(fù)極穩(wěn)定劑的含量為2%，且負(fù) 極穩(wěn)定劑的粘度為4500mPa·S，電解液中不含12-冠醚-4,鋰鹽的濃度為I.Omol/IL，正極 導(dǎo)電劑為炭黑，其余同實(shí)施例5,這里不再贅述。
[0086] 對實(shí)施例5和對比例5提供的電池進(jìn)行容量和充放電測試，充電倍率設(shè)為5C和 10C，所得結(jié)果見表1 ;由表1可以看出：本發(fā)明的電池相較于對比例5的電池具有較高的密 度提升和充電速度提升。
[0087] 對實(shí)施例5和對比例5提供的電池進(jìn)行循環(huán)壽命測試，循環(huán)設(shè)為IOC充電/IOC放 電的加速循環(huán)，所得結(jié)果見表1，由表1可以看出：本發(fā)明的電池在循環(huán)1000周后，容量仍 保持在95 %以上，而對比例5的電池則在89%以下，這表明本發(fā)明的電池具有更佳的大倍 率充放電特性。
[0088] 為了驗(yàn)證各實(shí)施例和對比例中電池的負(fù)極膜片是否存在脫膜的問題，將經(jīng)過1000 次的加速循環(huán)后的電池拆解，觀察其負(fù)極片是否存在脫膜的情況，所得結(jié)果見表1。
[0089] 表1 :實(shí)施例1至5和對比例1至5提供的電池的性能測試結(jié)果。
[0090]

【權(quán)利要求】
1. 一種裡離子電池，包括正極片、負(fù)極片、間隔設(shè)置于所述正極片和所述負(fù)極片之間的 隔離膜，W及電解液，其特征在于： 所述負(fù)極片包括負(fù)極集流體和設(shè)置于所述負(fù)極集流體表面的負(fù)極活性物質(zhì)層，按質(zhì)量 百分比計(jì)，所述負(fù)極活性物質(zhì)層包括如下組分： 負(fù)極活性物質(zhì)98. 1%?99. 8% ; 負(fù)極導(dǎo)電劑0?1% ; 負(fù)極粘接劑0. 1%?1% ; 負(fù)極穩(wěn)定劑0. 1%?1% ; 所述穩(wěn)定劑的粘度為2000mPa ? S?15000mPa ? S ; 所述負(fù)極導(dǎo)電劑為碳纖維、碳納米管、碳納米棒和石墨帰中的至少一種，或者為碳纖 維、碳納米管、碳納米棒、磯狀石墨、石墨帰中的至少一種與炭黑的混合物。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裡離子電池，其特征在于：所述正極片包括正極集流體和設(shè) 置于所述正極集流體表面的正極活性物質(zhì)層，按質(zhì)量百分比計(jì)，所述正極活性物質(zhì)層包括 如下組分： 正極活性物質(zhì)80%?98% ; 正極導(dǎo)電劑1%?19%; 正極粘接劑1%?19%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裡離子電池，其特征在于：所述負(fù)極活性物質(zhì)為人造石墨、天 然石墨、中間相碳微球、軟碳、硬碳、娃、二氧化娃和錫合金中的至少一種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的裡離子電池，其特征在于：所述負(fù)極粘接劑和所述正極粘接 劑均為聚偏氣己帰、下苯橡膠、海藻酸軸、聚己帰醇和聚四氣己帰中的至少一種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裡離子電池，其特征在于：所述負(fù)極穩(wěn)定劑為駿甲基纖維素 軸、輕丙基甲基纖維素軸和輕甲基纖維素軸中的至少一種。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的裡離子電池，其特征在于；所述正極活性物質(zhì)為媒鉆猛酸裡、 猛酸裡、鉆酸裡、媒酸裡和磯酸鐵裡中的至少一種。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的裡離子電池，其特征在于：所述正極導(dǎo)電劑為炭黑，或者為碳 纖維、碳納米管、碳納米棒和石墨帰中的至少一種，或者為碳纖維、碳納米管、碳納米棒、磯 狀石墨、石墨帰中的至少一種與炭黑的混合物。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裡離子電池，其特征在于；所述電解液包括有機(jī)溶劑、添加劑 和裡鹽，所述添加劑包括12-冠離-4、H(五氣苯基）測焼和五氣苯基測草酸醋中的至少一 種。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的裡離子電池，其特征在于：所述裡鹽的濃度為1. 0-1. 3mol/L。
【文檔編號(hào)】H01M4/62GK104347856SQ201410543433
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年10月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月14日
【發(fā)明者】高潮, 王升威, 陳杰, 鄭強(qiáng), 駱福平, 申紅光 申請人:東莞新能源科技有限公司