[发明专利]一种全温域锂离子电池

摘要

本发明提供了一种全温域锂离子电池，该电池包括具有复合多层涂覆结构的多极耳正极极片，多极耳负极极片，耐高温隔膜，高低温复合电解液等。在正负极集流体上4的两侧先后分别涂覆上快速充放电层1(1a，1b)，过渡层2(2a，2b)和慢速充放电层3(3a，3b)，使采用此结构的电池在不降低电池能量密度的同时，提高了电池的快速充放电性能；多极耳结构，耐高温隔膜和高低温复合电解液的使用降低了电池欧姆内阻和电化学界面阻抗，提高了电池的安全性能。该全温域锂离子电池可以在‑40℃和75℃的温度范围内正常充放电，具有优良的低温高倍率特性和高温长寿命性能。

主权项

一种全温域锂离子电池，该全温域锂离子电池可以在‑40℃至75℃的温度范围内正常充放电，包括具有复合多层涂覆结构的多极耳正极极片、多极耳负极极片、耐高温隔膜及高低温复合电解液，其特征在于：a.所述的正极极片是由位于最外层的快速充放电层、位于中间的过渡层和位于最底层的慢速充放电层三层涂层组成的复合涂覆结构；所述的快速充放电层所用的正极材料A为尖晶石锰酸锂、层状锰酸锂、钴酸锂，其中的一种或多种化合物的混合物；所述的过渡层所用的正极材料B为三元镍钴铝酸锂、镍钴酸锂、三元镍钴锰酸锂，其中的一种或多种化合物的混合物；所述的慢速充放电层所用的正极材料C为高电压镍锰酸锂、磷酸亚铁锂、镍酸锂，其中的一种或多种化合物的混合物；b.所述的负极极片是由位于最外层的快速充放电层、位于中间的过渡层和位于最底层的慢速充放电层三层涂层组成的复合涂覆结构；所述的快速充放电层所用的负极材料D为钛酸锂、纳米二氧化钛，其中的一种或多种化合物的混合物；所述的过渡层所用的负极材料E为人造石墨、无定型碳、碳纳米管，其中的一种或多种化合物的混合物；所述的慢速充放电层所用的负极材料F为天然石墨、锡合金、五氧化二钒，其中的一种或多种化合物的混合物；c.所述的耐高温隔膜的孔隙率大于50％，高温破膜温度大于250℃，其Gurley值小于150s/100mL；d.所述的高低温复合电解液由电解质锂盐、基础溶剂与组合功能性添加剂组成，其中基础溶剂含有甲基乙基碳酸酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、二乙基碳酸酯四种组分，其各种组分的体积比例为1％‑60％；其中组合功能性添加剂含有氟代碳酸乙烯酯、硫酸亚乙酯、苯砜、丁二腈、碳酸亚乙烯酯五种有机化合物，各种有机化合物添加比例为基础溶剂总质量的0.05％‑10％。