[发明专利]一种低温锂离子电池及其制备方法

说明书

本发明公开了一种低温锂离子电池及其制备方法，包括锂离子电池包装盒、正极片、负极片、设置在正极片与负极片之间的隔离膜和填充在包装盒内部的电解液，本发明采用碳管和片状石墨为主体的碳材料形成的隔离膜与以六氟磷酸锂的碳酸酯溶剂为主体电解液进行相互配合，使得锂离子电池工作温度范围为‑40‑50℃，低温性能良好，安全性能好。本发明的锂离子电池使用范围广，在温度较低的环境中能发挥良好的充放电性能，同时适合于对能量密度要求高的设备；电池厚度降低，电池能量密度提高，锂离子电池的循环性能得到改善；电池负极采用水系混料工艺，大大降低了对环境的污染，同时也降低了电池的制作成本。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，具体是一种低温锂离子电池及其制备方法。

背景技术

锂离子电池作为一种清洁、安全性能好、可循环利用的新能源，在过去的十几年内得到了快速的发展，国家也曾提出加大对锂电池等新型能源的研发与投入，以降低由于燃烧煤、石油的等能源带来的环境污染。随着锂离子电池的快速发展，其使用范围也越来越广，同时对电池的能量密度、使用温度范围等提出了越来越高的要求。现阶段小型商品锂离子电池的能量密度可达到200-220Wh/kg，在-20℃下0.2C放电效率约为90，在-40℃下0.2C放电效率不到30，严重限制了电池的使用范围，尤其在寒冷地区。

目前锂离子电池的综合性能在某些方面尚不能满足应用的需求，单体电池或者成组电池的能量密度在进一步提高，而在某些特定条件下，既能满足能量密度也具有良好的低温性能，目前市场上没有类似的产品。因此开发较高能量密度、低温性能优异、较长循环寿命的锂离子电池体系显得特别重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低温锂离子电池及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案，

一种低温锂离子电池，包括锂离子电池包装盒、正极片、负极片、设置在正极片与负极片之间的隔离膜和填充在包装盒内部的电解液，所述正极片包括正极集流体和涂覆在正极集流体外侧的正极活性浆料，正极活性浆料为正极活性物质、导电剂和粘结剂的混合物料，所述负极片包括负极集流体和涂覆在负极集流体外侧的负极活性浆料，所述隔离膜以微孔隔膜为基材，在微孔隔膜的两平面上分别设有导电涂层，所述导电涂层采用碳管和片状石墨为主体的碳材料，所述电解液以六氟磷酸锂的碳酸酯溶剂为主体。

进一步的，所述电解液由以下重量百分比的物质组成：碳酸乙烯酯30-60%、碳酸二甲酯30-60%、六氟磷酸锂5-10%、氟代碳酸乙烯酯2-5%、六甲基二硅胺烷2-5%、甲酸甲酯1-5%。按重量比分别取碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯，在湿度小于1％的条件下充分混合均匀，配置成电解液溶剂，然后分3次次加入六氟磷酸锂，待电解质盐充分溶解；在搅拌的条件下，依次加入氟代碳酸乙烯酯、六甲基二硅胺烷%、甲酸甲酯，搅拌即得电解液。

进一步的，所述导电涂层烘干后厚度为1-5μm；所述导电涂层的浆料按重量百分比计量下列组分，粘结剂1-10%、分散剂1-5%、溶剂75-87%和碳材料5-20%，所述碳材料为重量比为1：1-1：5的碳管和片状石墨，所述粘结剂为重量比为1：1：1-2：3：5的羟丙基甲基纤维素、丁苯橡胶乳、聚氧化乙烯；所述分散剂为重量比为1：1-1：5的改性聚氧乙烯醚和聚乙烯吡咯烷酮；所述溶剂为水。