本發(fā)明涉及新能源電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鋰離子電池及其制造方法。

背景技術(shù)：

隨著新能源動(dòng)力汽車的發(fā)展，航程遠(yuǎn)、充電時(shí)間短成為下一代動(dòng)力車的發(fā)展方向，作為動(dòng)力車能量來(lái)源的鋰離子電池，針對(duì)其電池性能也提出了新的要求：能量密度高、高倍率充放電。鋰離子電池靠鋰離子在正負(fù)極片之間遷移、脫嵌、產(chǎn)生電流，從而給負(fù)載提供能量，遷移次數(shù)決定了電池壽命，即循環(huán)壽命，但是高倍率充放電壽命不長(zhǎng)，3C循環(huán)300周就跳水了，所以提高高倍率循環(huán)對(duì)電池壽命至關(guān)重要。目前電動(dòng)汽車正朝著快速充放(5C～10C)的方向發(fā)展。快速充放要求高倍率循環(huán)，但是鋰離子電池中的電解液在電池高倍率(5C～10C)循環(huán)過(guò)程中，消耗減少，導(dǎo)致電池鋰離子傳輸力下降，極化增大，容量衰減，循環(huán)壽命降低，同時(shí)，高倍率循環(huán)時(shí)產(chǎn)熱多，導(dǎo)致極片芯部溫度高，電解液干涸，極片掉粉，造成活性物質(zhì)損失，容量衰減，循環(huán)下降，壽命縮短。

鑒于此，實(shí)有必要提供一種新的鋰離子電池及其制造方法以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種具有保證電解液充足、加快散熱、提高倍率的鋰離子電池及其制造方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種鋰離子電池，其包括極片、隔膜、電解液以及外殼，所述極片、隔膜二者之一上設(shè)有涂層，所述涂層包括質(zhì)量占93％～97％的導(dǎo)電材料、質(zhì)量占1％～5％的粘結(jié)劑以及質(zhì)量占1％～3％的添加劑。

作為本發(fā)明鋰離子電池的一種改進(jìn)，所述極片包括集流體以及涂布在集流體上的活性物質(zhì)，所述涂層涂布于所述活性物質(zhì)上。

作為本發(fā)明鋰離子電池的一種改進(jìn)，所述所述導(dǎo)電材料的平均粒徑為100～500nm，比表面積為60～300m²/g，為SP、AB導(dǎo)電劑中的一種或一種以上的混合物。

作為本發(fā)明鋰離子電池的一種改進(jìn)，所述粘結(jié)劑為PVDF、丙烯酸酯類中的一種或一種以上的混合物。

作為本發(fā)明鋰離子電池的一種改進(jìn)，所述添加劑為錫的化合物、硅的化合物中的一種或一種以上的混合物。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種鋰離子電池的制造方法，其包括制造極片、隔膜、電解液以及外殼，按質(zhì)量比例配料，導(dǎo)電材料占93％～97％，粘結(jié)劑占1％～5％，添加劑占1％～3％，然后用溶劑把所述導(dǎo)電材料、粘結(jié)劑、添加劑配成漿料，固含量為15％～30％，將所述漿料噴涂在極片或隔膜二者之一上，烘干后，組裝極片、隔膜、電解液以及外殼成鋰離子電池。

作為本發(fā)明鋰離子電池的制造方法的一種改進(jìn)，所述導(dǎo)電材料的平均粒徑為100～500nm，比表面積為60～300m²/g，為SP、AB導(dǎo)電劑中的一種或一種以上的混合物。

作為本發(fā)明鋰離子電池的制造方法的一種改進(jìn)，所述粘結(jié)劑為PVDF、丙烯酸酯類中的一種或一種以上的混合物。

作為本發(fā)明鋰離子電池的制造方法的一種改進(jìn)，所述添加劑為錫的化合物、硅的化合物中的一種或一種以上的混合物。

作為本發(fā)明鋰離子電池的制造方法的一種改進(jìn)，制造極片的步驟包括在集流體上涂布活性物質(zhì)，烘烤干，然后進(jìn)行對(duì)輥，再用噴涂機(jī)把所述漿料噴涂在對(duì)輥后的活性物質(zhì)上，在110℃的溫度下烘烤干，完成極片的制作。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明鋰離子電池及其制造方法具有的好處在于：1)保證循環(huán)過(guò)程中電解液的充足；2)提高倍率、加快散熱；3)可以使極片與隔膜緊密結(jié)合，減小接觸阻抗，縮短鋰離子擴(kuò)散路徑，提高擴(kuò)散速度。

【附圖說(shuō)明】

圖1為本發(fā)明實(shí)施例一的極片的立體組合圖。

圖2為本發(fā)明鋰離子電池與普通鋰離子電池的高倍率循環(huán)曲線對(duì)比圖。

【具體實(shí)施方式】

為了使發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益技術(shù)效果更加清晰明白，以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，本說(shuō)明書中描述的具體實(shí)施方式僅僅是為了解釋本發(fā)明，并不是為了限定本發(fā)明。

鋰離子電池包括極片、隔膜、電解液以及外殼，極片包括正極片以及負(fù)極片。

實(shí)施例一

請(qǐng)參考圖1所示，極片1包括集流體11、涂布在集流體11上的活性物質(zhì)12以及涂布在活性物質(zhì)12上的涂層13?；钚晕镔|(zhì)層12經(jīng)過(guò)對(duì)輥，涂層13涂布在對(duì)輥后的活性物質(zhì)12上，厚度為2～5μm。極片1可以為正極片或者負(fù)極片。

涂層13包括導(dǎo)電材料、粘結(jié)劑和添加劑。導(dǎo)電材料的平均粒徑為100～500nm，比表面積為60～300m²/g，選自碳黑(SP)、乙炔黑(AB)等高比表面積、小顆粒的導(dǎo)電劑中的一種或一種以上的混合物，這類導(dǎo)電材料呈顆粒絮狀,具有很好的吸液、保液能力和彈性。粘結(jié)劑選自聚偏氟乙烯(PVDF)、丙烯酸酯類中的一種或一種以上的混合物。添加劑為錫的化合物、硅的化合物中的一種或一種以上的混合物，例如氧化錫(SnO₂)、氧化硅(SiO₂)。SnO₂可與鋰發(fā)生可逆合金反應(yīng)，SiO₂可提高電解液溶劑碳酸乙烯酯(EC)或碳酸二乙酯(DEC)溶劑分解電位，減少溶劑分解。

鋰離子電池的制造方法為：

首先，按質(zhì)量比例配料，導(dǎo)電材料占93％～97％，粘結(jié)劑占1％～5％，添加劑占1％～3％；

然后，用N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶劑把導(dǎo)電材料、粘結(jié)劑、添加劑配成漿料，固含量為15％～30％；

之后，在集流體11上涂布活性物質(zhì)12，烘烤干，然后進(jìn)行對(duì)輥，再用噴涂機(jī)把上述漿料噴涂在對(duì)輥后的活性物質(zhì)12上，在110℃的溫度下烘烤干，完成極片1的制作。

最后，將極片1以及隔膜、電解液、外殼共同組裝成鋰離子電池。在本實(shí)施例中，隔膜、電解液以及外殼的制造方法不做一一描述。

涂層13呈海綿狀薄膜，因此，在注電解液時(shí)，涂層13可存儲(chǔ)一定的電解液，隨著鋰離子電池的高倍率循環(huán)，電解液消耗減少，涂層13中的電解液可以補(bǔ)償極片1中活性物質(zhì)12之間的電解液，有利于鋰離子傳輸，延長(zhǎng)循環(huán)壽命。同時(shí)涂層13具有彈性、表面可以變形，卷繞時(shí)在壓力作用下，使極片1和隔膜 充分接觸，減小接觸阻抗，縮短鋰離子擴(kuò)散路徑，提高擴(kuò)散速度，提高倍率，加快散熱，并且在極片1膨脹時(shí)起到緩沖作用。此外，添加劑可以抑制析鋰、提高電解液溶劑分解電勢(shì)，減緩溶劑分解。

請(qǐng)參考圖2所示為普通鋰離子電池與本發(fā)明鋰離子電池在常溫10C條件下的高倍率循環(huán)曲線圖，曲線A為普通鋰離子電池的數(shù)據(jù)，曲線B的本發(fā)明鋰離子電池的數(shù)據(jù)。顯然，本發(fā)明鋰離子電池的容量保持率隨著循環(huán)次數(shù)的增加變化不大，而普通鋰離子電池的在循環(huán)500次之后容量保持率就開始有所衰減。

實(shí)施例二

實(shí)施例二與實(shí)施一的不同點(diǎn)在于，涂層13設(shè)于鋰離子電池的隔膜上，涂層13的組份比例與實(shí)施一相同，在配好涂層13的漿料后，將漿料噴涂在隔膜上，烤干后形成具有涂層13的隔膜，然后將所述隔膜、與極片、電解液以及外殼共同組裝成鋰離子電池。在本實(shí)施例中，隔膜、極片、電解液以及外殼的結(jié)構(gòu)以及制造方法不一一描述。

涂層13位于隔膜上，可以存儲(chǔ)電解液，用于補(bǔ)償極片的活性物之間的電解液，且可令極片與隔膜充分接觸，減小接觸阻抗，縮短鋰離子擴(kuò)散路徑，提高擴(kuò)散速度，從而提高倍率。

本發(fā)明鋰離子電池，并不僅僅限于說(shuō)明書和實(shí)施方式中所描述，因此對(duì)于熟悉領(lǐng)域的人員而言可容易地實(shí)現(xiàn)另外的優(yōu)點(diǎn)和修改，故在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念的精神和范圍的情況下，本發(fā)明并不限于特定的細(xì)節(jié)、代表性的設(shè)備和這里示出與描述的圖示示例。