[发明专利]一种高低温兼顾的凝胶锂离子电池及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及锂离子电池制造技术领域，尤其涉及一种高低温兼顾的凝胶锂离子电池及其制作方法。

背景技术

锂离子电池具有工作电压高、能量密度大、循环寿命长、自放电率小、低污染、无记忆效应等有益性能，已成为目前二次电池的研发热点，使其在便携式电子产品如移动电话、便携式计算机、摄像机等方面得到广泛的应用。现在世界各国也投入大量资源积极研究锂离子电池在电动车和混合型动力车方面的应用，特别是凝胶锂离子电池，凝胶锂离子电池已经显示出强劲的发展势头，其使用已不限于在便携式电子产品、电动车等领域，还推广到人造卫星、航天航空等领域。

现有的凝胶锂离子电池是一种电解质为高分子凝胶导电材料或隔膜具有凝胶化涂层的锂离子电池，由于凝胶的特殊结构，凝胶锂离子电池具有较低的离子电导率、良好的导电性和保液能力等。但是目前的凝胶锂离子电池为了达到良好的导电性能、较长的循环寿命等，研究开发出的凝胶锂离子电池配方复杂，如某些锂离子电池应用咪唑类、吡咯类离子液体-凝胶聚合物电解质，且其成本高，较难得到广泛应用；另一方面现阶段的凝胶锂离子电池难以同时达到耐高温和耐低温的使用性能。

目前，迫切需要研发出一种配方简单、且具有耐高低温性能的凝胶锂离子电池，及该种凝胶型锂离子电池的制作方法。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供了一种配方简单、且高低温兼顾的凝胶锂离子电池。

本发明的目的之二在于提供一种高低温兼顾的凝胶锂离子电池的制作方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种高低温兼顾的凝胶锂离子电池，包括含有正极活性物质的正极，含有负极活性物质的负极和设置在所述正极和所述负极之间的隔膜以及电解液；所述隔膜为两侧涂覆有包括聚偏二氟乙烯-六氟丙烯的凝胶型隔膜，所述电解液包括电解质和溶剂，所述电解质为锂盐，浓度为1.0～1.2mol/L，所述溶剂按质量分数计包括15%～20%碳酸亚乙酯、50%～60%碳酸甲乙酯、8%～15%碳酸丙烯酯、8%～15%碳酸二乙酯。

较佳地，所述电解液还包括占溶剂质量分数为1.0%～1.5%碳酸亚乙烯酯。

较佳地，所述凝胶型隔膜的凝胶层厚度为1～4μm，所述凝胶层厚度优选2μm，所述凝胶型隔膜的凝胶层为聚偏二氟乙烯-六氟丙烯的高分子共聚合物。

较佳地，所述隔膜为聚乙烯隔膜、聚丙烯隔膜、纤维素复合膜中的一种或几种。

较佳地，所述正极活性物质为钴酸锂，优选倍率性能优良的钴酸锂，能提高电池的低温放电性能，所述正极活性物质的粒度D₅₀为5～15μm。

较佳地，所述锂盐为六氟磷酸锂、高氯酸锂、四氟硼酸锂中的一种或几种，优选六氟磷酸锂。

较佳地，所述负极活性物质为人造石墨，优选具有软碳包覆结构的高层间距人造石墨，其层间距在0.3358nm以上，其高低温性能优良，能进一步提高锂离子电池的耐高低温特性。

高低温兼顾的凝胶锂离子电池的制备方法,包括以下步骤：

（1）正极、负极、凝胶型隔膜及电解液的制备；

（2）电池组合：将正极、隔膜和负极卷绕通过加热加压相复合，而后装入电池壳，随后对电池壳进行烘烤，将电解液注入壳体；

（3）化成：按生产工艺化成；

（4）电池凝胶化：化成后将电池放在65～85℃热压3～4h；

（5）电芯成型：最后抽除电芯内多余气体，封装制成凝胶锂离子电池成品。

较佳地，所述（1）中所述凝胶性隔膜的制备为在所述隔膜两侧涂覆所述聚偏二氟乙烯-六氟丙烯的高分子共聚物。

与现有技术相比，本发明的高低温兼顾的凝胶锂离子电池及所述凝胶锂离子电池的制备方法具有如下优点：

凝胶隔膜具有优良的电化学性能及安全性能,电解液具有良好的耐高低温性能，耐高低温的电解液与凝胶隔膜搭配，配伍简单、应用方便，且电解液所采用的材料简单、成本低，无需另外添加诸多其他添加剂，即可达到提升电池耐高低温的特性。本发明的制备方法，工艺简单、成本低廉，易于实现大批量生产。

附图说明

图1、本发明实施例1与对比例1不同温度的放电曲线图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。

实施例1

一种高低温兼顾的凝胶锂离子电池（以357095-2730mAh为例），包括：