[发明专利]一种超低温倍率型锂离子电池

说明书

本发明公开了一种超低温倍率型锂离子电池，涉及锂离子电池技术领域,包括电池外壳、以及位于电池外壳内的正极极片、负极极片和电解液，正极极片与负极极片之间设置有隔膜，正极极片包括正极集流体和涂覆在正极集流体两面的正极浆料，负极极片包括负极集流体和涂覆在负极集流体两面的负极浆料；正极浆料包括第一溶剂、稀土富镁基粉体、正极活性物质、第一导电剂和第一粘结剂，且正极极片的单面敷料面密度为150g/m²～165g/m²；负极浆料包括第二溶剂、负极活性物质、第二导电剂和第二粘结剂。本发明提高了锂离子电池的低温及超低温倍率性能，扩大了锂离子电池在航空航天、军工、电动车等领域的应用范围。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，特别涉及一种超低温倍率型锂离子电池。

背景技术

锂离子电池具有比容量大、工作电压高、循环寿命长、无记忆效应、环境污染小等优点，自20世纪90年代初商业化以来，很快就替代了镍镉和镍氢电池，广泛应用于移动电话、笔记本电脑、摄像机等便携式电器中。

在航空航天、军工、电动车等领域，要求电池能在-40℃甚至更低的温度下正常工作并能进行大倍率放电，但现有技术中的锂离子电池的低温性能较差，在-20℃时性能会明显恶化，放电容量骤降；在-40℃下放电容量会更低，更不具备大倍率放电的性能，即现有技术中的锂离子电池的低温及超低温倍率性能较差。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种超低温倍率型锂离子电池，其能在-40℃甚至更低的温度下正常工作并能进行大倍率放电，提高了锂离子电池的低温及超低温倍率性能，扩大了锂离子电池在航空航天、军工、电动车等领域的应用范围。

本发明通过以下技术手段解决上述问题：

本发明的一种超低温倍率型锂离子电池，包括电池外壳、以及位于所述电池外壳内的正极极片、负极极片和电解液，所述正极极片与所述负极极片之间设置有隔膜，还包括：所述正极极片包括正极集流体和涂覆在所述正极集流体两面的正极浆料，所述负极极片包括负极集流体和涂覆在所述负极集流体两面的负极浆料；所述正极浆料包括第一溶剂、稀土富镁基粉体、正极活性物质、第一导电剂和第一粘结剂，且所述正极极片的单面敷料面密度为150g/m²～165g/m²；所述负极浆料包括第二溶剂、负极活性物质、第二导电剂和第二粘结剂。

进一步，所述稀土富镁基粉体、正极活性物质、第一导电剂和第一粘结剂的质量配比如下：所述稀土富镁基粉体的质量配比为1％～5％，所述正极活性物质的质量配比为92％～97％，所述第一导电剂的质量配比为1％～5％，所述第一粘结剂的质量配比为1％～5％。

进一步，所述正极活性物质至少包括锰酸锂、磷酸铁锂、钴酸锂、富锂锰基材料Li(Li_xM_1-x)O₂、镍钴铝三元材料和镍钴锰三元材料中的一种。

进一步，所述稀土富镁基粉体为氧化钪、氧化钇、氧化镧、氧化铈、氧化镨、氧化镱、氧化钛、氧化锆中的一种或几种与氧化镁的混合粉体。

进一步，所述第一溶剂为N-甲基吡咯烷酮。

进一步，所述第一导电剂为石墨烯和碳纳米管的混合粉体，所述第一粘结剂为聚偏氟乙烯。

进一步，所述负极活性物质、第二导电剂和第二粘结剂的质量配比如下：所述负极活性物质的质量配比为90％～97％，所述第二导电剂的质量配比为1％～5％，所述第二粘结剂的质量配比为2％～6％。

进一步，所述负极活性物质至少包括天然石墨、中间相碳微球和人造石墨中的一种。

进一步，所述第二导电剂为石墨烯和碳纳米管的混合粉体，所述第二粘结剂至少包括聚偏氟乙烯、羧甲基纤维素钠和丁苯橡胶中的一种。