[发明专利]一种长循环寿命电池及其制作方法

说明书

本发明涉及锂电池技术领域，特别涉及一种长循环寿命电池及其制作方法。为满足动力电池在长寿命方面的需求，开发了长循环寿命锂离子单体电池，电池体系为镍钴锰酸锂和钛酸锂，包括正极片、负极片、隔膜、电解液和包装膜，将正负极敷料涂覆在涂碳铝箔上，采用高孔隙率基膜进行叠片，采用铝塑包装膜及长寿命电解液进行封装及注液，采用高温高压化成‑老化工艺制备长循环寿命电池，有效解决了锂离子电池循环寿命低的问题。

技术领域

本发明涉及锂电池技术领域，特别涉及一种长循环寿命电池及其制作方法。

背景技术

随着时代的进步和科技的发展，对锂离子电池的要求越来越高。锂离子电池不仅需要具有高的能量密度、功率密度和较高的安全性，还需具有使用寿命长的特点，尤其在电动汽车和规模储能领域，对锂离子电池的寿命要求越来越高。

锂离子动力电池作为电动汽车的核心部件，安全性能较好的是磷酸铁锂体系，其单电芯循环寿命为1C≥3000次，主要应用于纯电动客车，但随着纯电动/插电式混合动力乘用车的发展，其能量密度已经明显不足，三元体系(NCM)因能量密度更高逐渐成为纯电动乘用车主流电池，其单电芯循环寿命为1C≥2000次，但安全性大大降低。

因此，为兼顾安全性和长循环寿命，满足动力电池的使用要求，需要开发出一种长循环寿命的锂离子电池。

发明内容

本发明为满足动力电源系统在电池长循环寿命方面的需求，开发了长循环寿命锂离子单体电池，通过正负极材料选型、配方优化、电极加工工艺改进以及电池化成工艺设计等方面的研究，正极采用镍钴锰酸锂体系，负极采用钛酸锂体系，并采用特制的电解液来提高其循环寿命。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种长循环寿命电池，包括正极片、负极片、隔膜、电解液和包装膜，所述电解液包括溶剂、电解质、添加剂，所述溶剂为碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯和碳酸乙烯酯的混合物，所述电解质为LiPF₆、LiClO₄、LiBF₄、LiAsF₆、LiB(C₆F₅)₃(CF₃)、LiCF₃SO₃中的一种或多种混合物，所述添加剂为碳酸亚乙烯酯、丁二腈和含氟醚1，1，2，2-四氟乙基-2，2，3，3四氟丙基醚的组合物。

进一步的，添加剂中碳酸亚乙烯酯、丁二腈和含氟醚1，1，2，2-四氟乙基-2，2，3，3四氟丙基醚的质量比为9-12：1：1。

进一步的，电解质在电解液中的质量分数为13％-26％，所述添加剂质在电解液中的质量分数为3.5％-7.0％。

进一步的，正极片包括正极涂碳铝箔集流体和正极敷料，负极片包括负极涂碳铝箔集流体和负极敷料，所述正极敷料包括以下组分和按质量百分比的含量：正极活性物质90％-96％，正极导电剂2％-5％，正极粘结剂2％-5％。

进一步的，负极敷料包括以下组分和按质量百分比的含量：负极活性物质89％-96％，负极导电剂2％-6％，负极粘结剂2％-5％；所述负极活性物质为钛酸锂Li₄Ti₅O₁₂。

进一步的，负极粘接剂为聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯一种或两种与丁苯橡胶的混合物，负极导电剂为导电炭黑SP、导电石墨KS-6、碳纳米管中的一种或多种混合物。

进一步的，正极活性物为LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂、LiNi_0.6Co_0.2Mn_0.2O₂和LiFeMnPO₄中的一种或多种混合物。