[发明专利]改善锂离子电池低温性能的方法

说明书

本发明的改善锂离子电池低温性能的方法，采用在锂离子电池制备过程中的正极匀浆工序中加入低温添加剂，一方面借助匀浆过程的充分搅拌使低温添加剂更好地分散，良好的分散更有利于添加剂性能的发挥；另一方面是为了改善现有技术中电解液在卷芯内部的渗液差造成的低温添加剂性能发挥不良的问题；本发明能够保证低温添加剂的良好分散以及性能的更好发挥，有效地提高锂离子电池的低温性能。

技术领域

本发明创造涉及锂离子电池技术领域，尤其是涉及改善锂离子电池低温性能的方法。

背景技术

锂离子电池作为新一代的绿色能源，具有工作电压高、循环寿命长、质量轻、能量密度高、倍率性能和安全性能好、自放电小、无记忆效应、无环境污染等优点，被广泛的应用到电子、交通、医疗、航空等各个领域中，随着应用领域及应用范围的不断拓展，对电池的性能也提出了更高的要求。而传统锂离子电池的低温放电性能较差，尤其是低温充电性能差，大多数锂电池在-10℃以下难以正常使用，大大制约了其在高纬度、高海拔地区和水下低温环境中的应用。

现有技术中，提高锂离子电池低温性能的方法主要有更换负极材料以及匹配合适的低温电解液。目前，锂离子电池往往存在渗液不良的问题，尤其是大容量、大倍率下使用的电池，电解液中低温添加剂往往会由于电解液的渗液不良的问题，性能得不到充分发挥。本发明即是在上述技术问题的基础上进行的改进。

发明内容

本发明创造针对背景技术中的相关问题，提供一种改善锂离子电池低温性能的方法，以解决现有技术中存在的由于电解液的渗液不良导致的电解液中低温添加剂的性能得不到充分发挥的技术问题，能够保证低温添加剂的良好分散以及性能的更好发挥，有效地改善锂离子电池的低温性能。

为解决上述技术问题，本发明创造采用的技术方案是：

改善锂离子电池低温性能的方法，在锂离子电池制备过程中的正极匀浆工序中加入低温添加剂，所述正极匀浆工序主要包括以下步骤：

(1)将溶剂、粘结剂混合，并搅拌，制备正极粘结剂胶液；

(2)将正极活性物质、导电剂以及粘结剂胶液按设定比例和顺序混合搅拌均匀；

(3)加入非水性溶剂，并搅拌、分散均匀，得浆料；

(4)上述浆料中加入低温添加剂，并低速搅拌均匀；

(5)真空消泡后涂布。

进一步，步骤(1)中的粘结剂为聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚酰亚胺、聚丙酸、聚丙烯腈等具有粘接作用的高分子化合物。

步骤(1)中的溶剂为N-甲基吡咯烷酮、2-吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺中的一种或几种的结合。

进一步，步骤(2)中的正极活性物质不限于镍钴锰酸锂、钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、磷酸锰锂等具有锂离子脱出功能的材料。

步骤(2)中的导电剂不限于导电炭黑、碳纳米管、石墨烯等具有高电子导电能力的材料。

进一步，所述正极活性物质、导电剂以及粘结剂胶液的质量比为(93～99)：(0.5～4)：(0.5～3)。

进一步，在所述步骤(3)中的非水性溶剂为N-甲基吡咯烷酮、2-吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺中的一种或几种。

进一步，所述低温添加剂为腈基功能化有机硅化合物添加剂，该有机硅化合物添加剂为3-氰乙基-二乙氧基-甲基硅烷、氰乙基甲基二甲氧基硅烷、3-丙基腈-甲氧基乙氧基-二甲基硅烷中的一种或几种。

进一步，在所述步骤(1)中，搅拌速度为10～40rpm，时间为300～400min。

进一步，在所述步骤(2)中，搅拌速度为25～40rpm，分散速率为2000-3000rpm，搅拌时间为300～450min。