[发明专利]一种方形低温锂离子电池及其制作方法

说明书

背景技术

本发明涉及锂离子电池制造技术领域，尤其涉及一种方形低温锂离子电池。

锂离子电池相比镍氢、铅酸等二次电池具有更宽的工作温度范围，随着电池人们对电池需求的要求日益高端，要求锂离子电池在极端低温条件下放电，而且要求电池能够低温充电池。普通的低温型锂离子电池能够低温放电，但低温充电会析锂。要开发一款低温性能优异的电池，通常采用低电解常数锂盐来防止低温充电析锂。低电解常数锂盐如LIBF4相对成本较高。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明通过在电解液内添加少量的离子液体，改善电解液低温电导率，有效改善电池低温情况下电导率，即改善电池低温放电，又实现低温充放电性能，目的在于提供了一种能够超低温放电、低温充电、且高温性能优良的方形低锂电池。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种方形低温锂离子电池，包括含有正极活性物质的正极，含有负极活性物质的负极以及设置在所述正极和所述负极之间的隔膜和电解液；其特征在于：所述电解液内添加一定量的离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐，重量百分比1%-5%。

所述的低温型锂离子电池的制备实施过程,包括以下步骤：

（1）正极配料，正极活性物质为经过体相掺杂及表面包覆处理的钴酸锂LiCo_2-xA_xO₂，所述钴酸酸锂粒度D₅₀为5-7µm，其特征在于：A=Al、 X=0-0.05，其表面包覆总活性物质含量0.8-1.2% ZnO。正极配方：钴酸锂：Sp：PVDF=95.3：2.5：2.2；

（2）负极配料，中间相碳微球：Sp：PVDF=94：2.5：3.5；

（3）正极片制备；

（4）负极片制备；

（5）正负极片卷绕；

（6）并卷芯；

（7）极耳铆接盖板、入壳、激光焊;

（8）电芯烘烤，电解液配方：

所述的低温型锂离子电池，其特征在于：所述电解液溶剂包括碳酸乙烯酯（EC）wt20%-25% ，碳酸丙烯酯（PC）wt 3%-8%，碳酸二乙酯（DEC）wt 19%-22%，碳酸甲乙酯（EMC）wt 34%-40%。

所述的低温型锂离子电池，其特征在于：所述电解液还包括其他添加剂：1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐wt1%-5%, 碳酸亚乙烯酯（VC）wt 1%-1.5%，联苯（BP）wt 1%-2%。

所述的正极活性物质体相掺杂及表面包覆钴酸锂LiCo_2-xA_xO₂，其特征在于： A=Al、Cr，0≤X≤0.05。

所述的体相掺杂及表面包覆钴酸锂，其特征在于：其表面包覆总活性物质含量0.8%-1.2%的ZnO或B₂O₃。

本发明采用上述的技术方案，与现有的技术相比具有以下几个显著的优点：所得钴酸锂电池高温储存、低温放电、低温充放电及常温循环性能良好。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。

实施例1

所述的低温型锂离子电池的制备实施过程,发明内容细节：

所述正极活性物质为经过体相掺杂及表面包覆处理的钴酸锂LiCo_2-xA_xO₂，所述钴酸酸锂粒度D₅₀为5-7µm，其特征在于：A=Al、 X=0.05，其表面包覆总活性物质含量1% ZnO。所述电解液配方：电解液溶剂包括碳酸乙烯酯（EC） wt22% ，碳酸丙烯酯（PC） wt 5%，碳酸二乙酯（DEC）wt 19%，碳酸甲乙酯（EMC）wt 36%;锂盐LiPF6 wt 12%;添加剂1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐wt 3%,碳酸亚乙烯酯（VC）wt 1%,联苯（BP）wt 2%。

所得方形钴酸锂电池经过70度高温储存、-40度放电、-30度低温充放电、常温循环测试结果见表1、表2、表3、表4中实施例1。

实施例2

所述的低温型锂离子电池的制备实施过程, 发明内容细节：