[发明专利]锂离子电池及其制备方法和锂离子电池的充电方法

说明书

技术领域

本发明属于电池领域，尤其涉及一种锂离子电池及其制备方法和锂离子电池的充电方法。

背景技术

随着智能手机和平板电脑的出现，人们对锂离子电池的容量要求越来越高，要求电池的使用时间越来越长。然而，在有限容量的电池壳体下，电池的电容量越高，电池的循环就会越差。

一般地，开发高容量电池的方法是将锂离子电池负极片压实和使用高能量密度材料，但是负极片压实后，负极片表面的空隙就很少，电解液就很难浸润到极片内部去，严重影响锂离子电池的保液量；且导致电解液的渗透的速度太慢，造成电池化成时浓差极化非常大，严重影响锂离子电池的循环性能。

由于高能量密度锂离子电池的负极普遍压实和面密度较高，造成电解液渗透不足或固体电解质界面膜(SEI)没有完全形成，而造成电池循环性能变差，特别是高能量密度的圆柱锂离子电池，这在很大程度上制约了高能量密度电池的应用。

发明内容

鉴于此，有必要提供一种循环性能较好的锂离子电池。

此外，还提供一种锂离子电池的制备方法和锂离子电池的充电方法。

一种锂离子电池，包括正极、负极、电解液及位于所述正极和负极之间的隔膜，所述正极、负极及隔膜浸泡于所述电解液中，所述隔膜包括依次层叠的第一有机物层、第一混合物层、基体、第二混合物层和第二有机物层，其中，所述第一有机物层和所述第二有机物层为多孔结构，所述第一有机物层和所述第二有机物层的材料均为聚偏氟乙烯，所述第一混合物层和所述第二混合物层的材料均为聚偏氟乙烯和氧化物的混合物，所述氧化物选自氧化铝、氧化锆及二氧化钛中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述第一混合物层的材料中所述氧化物和所述聚偏氟乙烯的质量比为5～15:1；所述第二混合物层的材料中所述氧化物和所述聚偏氟乙烯的质量比为5～15:1。

在其中一个实施例中，所述第一有机物层的厚度为1微米～5微米；所述第二有机物层的厚度为1微米～5微米；所述第一混合物层的厚度为1微米～5微米；所述第二混合物层的厚度为1微米～5微米。

在其中一个实施例中，所述正极材料包括正极活性材料，所述正极活性材料为改性钴酸锂，所述改性钴酸锂为氧化镁和氧化锆中的一种包裹的镁或铝掺杂的钴酸锂。

在其中一个实施例中，所述电解液包括电解质、溶剂、成膜剂及过充添加剂，所述电解质选自LiPF₆、LiN(SO₂CF₃)₂和LiBOB中的至少一种，所述溶剂选自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯和碳酸甲乙酯中的至少两种，所述成膜剂选自碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、亚硫酸丙烯酯和碳酸乙烯亚乙酯中的至少一种，所述过充添加剂选自联苯和环己基苯中的至少一种。

一种锂离子电池的制备方法，包括如下步骤:

在基体的相对的两个表面分别涂覆形成第一混合物层和第二混合物层，所述第一混合物层和所述第二混合物层的材料均为聚偏氟乙烯和氧化物的混合物，所述氧化物选自氧化铝、氧化锆及二氧化钛中的至少一种；

分别在所述第一混合物层和所述第二混合物层上涂覆形成多孔的第一有机物层和多孔的第二有机物层，得到隔膜，其中，所述第一有机物层和所述第二有机物层的材料均为聚偏氟乙烯；及

将正极、所述隔膜及负极依次贴合组装后浸泡于电解液中，得到锂离子电池。

在其中一个实施例中，在所述基体的相对的两个表面分别涂覆形成所述第一混合物层和所述第二混合物层的步骤具体为：

将聚偏氟乙烯溶解于有机溶剂中，得到质量百分浓度为3％～5％的聚偏氟乙烯的有机溶液；

在所述聚偏氟乙烯的有机溶液中加入所述氧化物，且所述氧化物与所述聚偏氟乙烯的质量比为5～15:1，得到混合浆料；及

在所述基体的相对的两个表面分别涂覆所述混合浆料，经干燥去除所述有机溶剂，分别得到所述第一混合物层和所述第二混合物层。

在其中一个实施例中，分别在所述第一混合物层和所述第二混合物层上涂覆形成所述第一有机物层和所述第二有机物层的步骤具体为：

将聚偏氟乙烯溶解于丙酮中，并加入造孔剂，得到混合料；及

在所述第一混合物层和所述第二混合物层上分别涂覆所述混合料，经干燥去除所述丙酮和所述造孔剂，分别得到所述第一有机物层和所述第二有机物层。