[发明专利]一种移动基站用低温型锂离子电池负极极片、制备方法及锂离子电池

说明书

本发明涉及一种移动基站用低温型锂离子电池负极极片、制备方法及锂离子电池。该负极极片包括集流体、活性物质层，还包括位于活性物质层的远离集流体的一侧的储能功能层，所述储能功能层包括功能性物质和导电剂，功能性物质与导电剂的质量比为(1～5)：(1～5)，所述功能性物质为三聚氰胺氰尿酸盐、季戊四醇磷酸酯三聚氰胺盐、多聚磷酸铵、聚二甲基硅氧烷或三聚氰胺焦磷酸盐。该锂离子电池负极极片，在活性物质层外设置储能功能层，在电池温度高时，可吸收热量作为反应熵，为电化学反应的进行提供能量，同时功能性物质可以储存能量，在低温条件下可将能量释放出来，促进电化学反应的进行，提高负极片的低温性能。

技术领域

本发明属于锂离子电池领域，具体涉及一种移动基站用低温型锂离子电池负极极片、制备方法及锂离子电池。

背景技术

随着我国通讯4G时代的到来和市场启动，通讯基站为储能电池带来了快速发展的契机，目前通讯基站所用电池大多为铅酸电池，其存在能量密度低、循环寿命短、污染强等缺陷，已不能适应通讯基站用电池的发展要求。锂离子电池具有比能量高、质量轻、寿命长及无记忆效应等优点，目前已广泛应用于各种民用电子设备、储能、移动电源等领域，有望成为移动基站用电池的潜在解决方案。

常规锂离子电池的低温性能较差，在北方严寒地区或野外使用时低温充放电能力差，难以满足北方严寒地区移动基站的使用要求。开发一种低温充放电性能优良的低温型锂离子电池，从而能够应用于移动基站领域，具有重要的实际意义。

制备低温性能良好的负极片是提高锂离子电池低温性能的方法之一。目前提高负极材料低温性能的主要方法有：1)石墨表面改性，即通过改变石墨表面官能团的种类、数量及缺陷，以增大石墨与电解液的相容性和结构稳定性；2)增大石墨层间距，以提高锂离子充放电过程中锂离子的嵌出速率和离子扩散速率，提高充放电过程中的结构稳定性；3)通过对石墨进行包覆改性提高石墨材料的低温性能，如高杰等提出了一种低温锂离子电池负极材料的制备方法(复旦大学硕士论文，2007年4月)，其通过不同的包覆方法在石墨表面包覆一层金属、无定型碳或氧化物，借以掩蔽石墨避免的活性点，从而避免PC的分解，但是其稳定性及其循环性能差，导电率提高幅度不大，制备过程复杂，难以保证一致性，产业化推广较难。

申请公布号为CN102237553A的专利公开了一种锂离子电池及制备方法，其是采用天然石墨和导电碳黑作为负极体系，通过导电碳黑的运用提高低温下负极极片的导电性，提高锂离子在负极中的嵌入速度，从而改善锂离子电池在低温下的充放电性能。该负极极片电化学性能在最低测试温度为10℃，当外界环境温度下降至0℃，甚至-20℃时，负极片的低温性能如何不得而知。

发明内容

本发明的目的是提供一种在0～-40℃下使用的移动基站用低温型锂离子电池负极极片，从而解决现有的负极片低温性能差的问题。

本发明的第二个目的是提供上述低温型锂离子负极极片的制备方法。

本发明的第三个目的是提供一种使用上述负极片的锂离子电池。

为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：

一种移动基站用低温型锂离子电池负极极片，包括集流体、活性物质层，还包括位于活性物质层的远离集流体的一侧的储能功能层，所述储能功能层包括功能性物质和导电剂，功能性物质与导电剂的质量比为(1～5)：(1～5)，所述功能性物质为三聚氰胺氰尿酸盐、季戊四醇磷酸酯三聚氰胺盐、多聚磷酸铵、聚二甲基硅氧烷、三聚氰胺焦磷酸盐中的一种。

可参照现有技术在集流体表面制备活性物质层，然后在活性物质层表面涂覆储能功能层浆液，再经干燥即可；储能功能层浆液由功能性物质、导电剂、粘结剂、溶剂混合而成，功能性物质、导电剂、粘结剂的质量比为(1～5)：(1～5)：(10～20)。溶剂的类型与粘结剂的类型相适应。