[发明专利]一种高电压锂离子电池

摘要

一种高电压锂离子电池，其正极采用 4.35V电池用包覆三氧化二铝的钴酸锂和4.35V电池用镍钴锰酸锂，混合做为正极，负极用碳和硅碳混合做为负极，电解液采用耐高压电解液，隔膜采用单面涂覆有三氧化二铝及PVDF共聚的陶瓷隔膜，其制备方法为1）正极片制备；2） 负极片制备；3）电解液配置；4）电池制作。本发明制备出的电池具有能量密度高（≥ 250Wh/kg），500 次循环寿命≥ 80%，‑40℃低温性能≥ 50%，尤其适用于3C数码、可穿戴设备等高端锂离子电池领域。

主权项

一种高电压锂离子电池，包括正极、负极、电解液、隔膜，其特征在于：正极：采用4.35V电池用包覆三氧化二铝的钴酸锂和4.35V电池用镍钴锰酸锂混合物，按质量比为，60～80%的4.35V电池用包覆三氧化二铝的钴酸锂，20～40%的4.35V电池用镍钴锰酸锂；负极：采用碳和硅碳复合材料混合物，按质量比为，70～80%的碳，20～30%的硅碳复合材料；电解液：采用高压保护性电解液，溶剂采用碳酸乙烯酯+碳酸甲基乙基酯，电解质采用六氟磷酸锂，六氟磷酸锂的配置浓度为1.2mol/ L；添加剂采用氟代碳酸酯和碳酸亚乙烯酯；相对于溶剂，按质量百分比，氟代碳酸酯 3～8％，碳酸亚乙烯酯 1.5～2％；隔膜：采用陶瓷隔膜；其制备方法为：(1)正极片的制备：4.35V电池用包覆三氧化二铝的钴酸锂、4.35V电池用镍钴锰酸锂，粘结剂混合搅拌均匀，制得正极材料；然后将正极材料用溶剂配制成正极浆料，涂覆在集流体上，然后干燥、辊压、分切，得到正极片；粘结剂为聚偏二氟乙烯，分子量100万；用量为正极材料总质量的1～1.2%，溶剂采用N‑甲基吡咯烷酮，正极浆料的固体含量为65～72%；(2)负极片的制备：把碳和硅碳复合材料混合物、粘结剂混合均匀，得负极材料；然后涂覆在集流体上，然后烘烤、辊压、分切，得到负极片；粘结剂为丁苯橡胶和羧甲基纤维素钠，丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠用量按负极材料总质量计的分别为2.5%、1.5%；(3)电解液的制备：把添加剂、六氟磷酸锂添加到溶剂中，充分混合，得到电解液；(4)锂离子电池的制备：在正极片和负极片的中间设置隔膜，且将正极片、隔膜以及负极片做成裸电芯，并将裸电芯封装于电池壳体内，在干燥房中往电池壳体内注入电解液，并密封电池壳体的开口，加热加压，化成分容，得到锂离子电池。