[发明专利]一种含石墨烯的动力锂电池

说明书

本发明公开了一种含石墨烯的动力锂电池，包括电极组和动力锂电池电解液，所述电极组和动力锂电池电解液密封在电池壳体内，所述电极组包括正极、负极和隔膜，所述动力锂电池电解液，以重量份为单位，包括以下原料：六氟磷酸锂2‑6份、碳酸甲乙酯26‑40份、碳酸二甲酯16‑25份、碳酸亚丁酯8‑15份、碳酸二丙酯6‑12份、甲酸乙酯5‑8份、乙酸丙酯4‑9份、1，2‑二甲氧基乙烷10‑14份、改性石墨烯0.6‑1份、添加剂a 0.5‑0.8份。采用本发明提供的动力锂电池电解液制得的动力锂电池的高、低温性能和循环性能优良，本发明提供的动力锂电池电解液值得推广应用。

【技术领域】

本发明属于电池技术领域，具体涉及一种含石墨烯的动力锂电池。

【背景技术】

近年来，随着锂电行业的飞速发展，锂离子电池开始陆续进入了电动车及大型移动电源应用领域，但目前铅酸电池仍占据主导地位。锂离子电池正极材料通常为钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂及各类掺杂其它元素的过渡金属氧化物。作为动力电池而言，锰酸锂逐渐发挥出其优势，成为主流的正极材料之一。锂离子电池电解液在锂离子电池中占据很重要的位置，它直接影响锂离子电池的电性能。目前锂离子电池的电解液成分主要电解质盐和溶剂组成，其中溶剂一般采用碳酸酯类混合溶剂如碳酸乙烯酯EC、碳酸丙稀酯PC、碳酸甲乙酯EMC、碳酸二甲酯DMC、碳酸二乙酯DEC等，常用的电解质盐为六氟磷酸锂LiPF₆。

锂离子电池具有电压平台高、无记忆性能等优点，得到了广泛应用。但同时锂离子电池的应用范围也受到了一些条件的限制，如应用的环境温度即是其中的重要因素之一。并且目前锰酸锂电池的循环性能也较差，有待进一步改善。

目前电池厂商生产的锂离子电池较多采用LiPF₆/EC+DMC+EMC组成的电解液，其中EC、DMC和EMC的体积比为EC:DMC:EMC＝1:1:1，该电解液体系虽具有较好的安全性能和活性物质容量发挥，但低、高温循环性能不够理想，尤其是用在锰酸锂体系的锂离子电池中时，高温效果表现比较差，已经不能满足动力锂电池的需要，有待进一步改进。

【发明内容】

本发明要解决的技术问题是提供一种含石墨烯的动力锂电池，以解决现有锂离子电池采用LiPF₆/EC+DMC+EMC组成的电解液，低、高温循环性能不够理想，高温效果表现比较差，已经不能满足动力锂电池的需要等问题。

为了解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种含石墨烯的动力锂电池，包括电极组和动力锂电池电解液，所述电极组和动力锂电池电解液密封在电池壳体内，所述电极组包括正极、负极和隔膜，所述动力锂电池电解液，以重量份为单位，包括以下原料：六氟磷酸锂2-6份、碳酸甲乙酯26-40份、碳酸二甲酯16-25份、碳酸亚丁酯8-15份、碳酸二丙酯6-12份、甲酸乙酯5-8份、乙酸丙酯4-9份、1，2-二甲氧基乙烷10-14份、改性石墨烯0.6-1份和添加剂a 0.5-0.8份；

所述改性石墨烯的制备方法，包括以下步骤：S1：将石墨烯在磁场强度为4800-7000GS，超声波功率为220-580W，温度为40-56℃，转速为200-300r/min下，搅拌15-42min，制得石墨烯能量粉末；

S2：向步骤S1制得的石墨烯能量粉末中加入十二烷基苯磺酸钠，在温度为52-75℃，转速为90-150r/min下改性1-2h，制得改性石墨烯；

所述添加剂a以重量份为单位，包括以下原料：单硬脂酸甘油酯4-10份、蔗糖酯2-4份、聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物1-2份和聚山梨酯3-5份。

进一步地，所述动力锂电池电解液，以重量份为单位，还包括以下原料：添加剂b0.3-0.5份，所述添加剂b以重量份为单位，包括以下原料：双甲基丙烯酸乙二醇酯7-15份和四甲基硅氧烷2-6份。