CN104466171B - 一种应急启动用锂离子电池 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种应急启动用锂离子电池，包括正极片、负极片、隔膜、电解液、正极极耳、负极极耳和包装壳，所述正极片是将含正极活性物质的正极浆料涂布在铝箔两面而制成，其特征在于，所述正极活性物质为D50为4μm～10μm，比表面积为0.5m2/g～1.2m2/g的球形钴酸锂；所述电解液中含有离子液体添加剂。本发明的应急启动用锂离子电池的脉冲放电性能高达120C，脉冲放电性能远远优于容量型电池。同时具备良好的低温工作性能，可在‑20度～60度下正常工作，满足汽车在不同温度环境下的启动需求，且低温条件下无需自加热，可直接启动，可以解决汽车因电源问题导致无法正常启动的突发问题。

Description

一种应急启动用锂离子电池
技术领域
本发明属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种应急启动用锂离子电池。
背景技术
随着汽车的普及，越来越多的人使用汽车作为日常交通工具。同时随着生活质量的提升，越来越多的人选择驾车进行长途旅行。目前汽车用启动电源仍以铅酸电池为主。铅酸电池月度自放电率高达20％～30％，平均使用寿命大约只有2～4年。在汽车长期不启动或铅酸电池寿命下降时，可能出现汽车无法启动的突发问题，这对人们日常使用或长途旅行造成了很大麻烦。
因此，为了解决汽车因电源问题导致无法正常启动的问题，有必要提供一种应急启动电源用产品。产品应具备支持汽车启动所需要的功率输出，在-20～60度环境下可正常工作，可在高温环境下长期储存(夏季车辆经过户外阳光暴晒后的内部最高温度可达60～80度)，同时具备便携性能好的特点。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种应急启动用锂离子电池。该锂离子电池的脉冲放电性能高达120C，远远优于容量型电池。同时具备良好的低温工作性能，可在-20度～60度下正常工作，满足汽车在不同温度环境下的启动需求，且低温条件下无需自加热，可直接启动，可以解决汽车因电源问题导致无法正常启动的突发问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种应急启动用锂离子电池，包括正极片、负极片、隔膜、电解液、正极极耳、负极极耳和包装壳，所述正极片是将含正极活性物质的正极浆料涂布在铝箔两面而制成，其特征在于，所述正极活性物质为D50为4μm～10μm，比表面积为0.5m2/g～1.2m2/g的球形钴酸锂；所述电解液中含有离子液体添加剂，所述离子液体添加剂为N-甲基-N-丙基-双三氟甲磺酰基亚胺、聚(乙二醇)二甲醚-双三氟甲磺酰基亚胺锂和双(三氟甲磺酰基)亚胺哌啶中的一种或几种，电解液中离子液体添加剂的质量百分含量为0.1％～5％。
上述的一种应急启动用锂离子电池，其特征在于，所述球形钴酸锂的制备方法包括以下步骤：
步骤一、将钴化合物和聚氨基甲酸酯混合均匀得到混合物料；所述混合物料中钴化合物的质量百分含量为95％～98％，聚氨基甲酸酯的质量百分含量为2％～5％；所述钴化合物为氧化钴、氯化钴和草酸钴中的一种或几种；
步骤二、按照以下重量百分比称取原料：步骤一中所述混合物料40％～70％，表面活性剂1％～8％，外包覆层氧化物前躯体1％～8％，聚合物水溶液28％～50％；将称取的原料混合后搅拌均匀，然后将搅拌均匀的混合物加热至60℃～100℃浓缩0.5h～1.5h，得到凝胶；接着将所述凝胶在130℃～200℃条件下加热分解1h～3h；再将加热分解后的凝胶在500℃～1000℃条件下煅烧4h～8h，得到钴盐前驱体；所述外包覆层氧化物前躯体为氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化锰、氢氧化锆、氢氧化锡和氢氧化铂中的一种或几种；所述聚合物水溶液为质量浓度为4％～10％的聚乙烯醇水溶液或质量浓度为4％～10％的聚乙二醇水溶液；
步骤三、将Li2CO3和步骤二中所述钴盐前驱体按照Li:Co＝1.05的摩尔比混合均匀，然后将混合均匀的混合物在700℃～1000℃条件下焙烧5h～10h，自然冷却后研磨过筛，得到D50为4μm～10μm，比表面积为0.5m2/g～1.2m2/g的球形钴酸锂。
上述的一种应急启动用锂离子电池，其特征在于，步骤二中所述表面活性剂为司盘和/或吐温。
上述的一种应急启动用锂离子电池，其特征在于，步骤三中过筛采用的筛网为200目筛网。
上述的一种应急启动用锂离子电池，其特征在于，所述正极片的双面敷料面密度为100g/m2～200g/m2，压实密度为3.0g/m3～4.0g/m3。
上述的一种应急启动用锂离子电池，其特征在于，所述负极片是将负极浆料涂布在铜箔两面而制成，所述负极浆料中含有弱酸性添加剂，所述弱酸性添加剂为乙二酸、柠檬酸、醋酸和硼酸中的一种或几种，负极浆料中弱酸性添加剂的质量百分含量为0％～1％；
上述的一种应急启动用锂离子电池，其特征在于，所述负极浆料中弱酸性添加剂的质量百分含量为0.2％～0.5％。
上述的一种应急启动用锂离子电池，其特征在于，所述负极片的双面敷料面密度为70g/m2～140g/m2，压实密度为1.4g/m3～1.7g/m3。
上述的一种应急启动用锂离子电池，其特征在于，所述电解液中离子液体添加剂的质量百分含量为2％～3％。
上述的一种应急启动用锂离子电池，其特征在于，所述隔膜为单层聚丙烯隔离膜、聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯三层复合隔离膜或陶瓷涂覆隔膜。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明使用小粒径多孔球形钴酸锂，极大提高了电池的大电流脉冲放电能力，制备的应急启动用锂离子电池的脉冲放电性能高达120C，脉冲放电性能远远优于容量型电池。同时具备良好的低温工作性能，可在-20度～60度下正常工作，满足汽车在不同温度环境下的启动需求，且低温条件下无需自加热，可直接启动，可以解决汽车因电源问题导致无法正常启动的突发问题。
2、本发明在电解液中添加离子液体添加剂，改善电池在高温条件下的储存能力，制备的应急启动用锂离子电池可以在60度环境下储存至少7天，在85度环境下储存至少8小时。
3、本发明的应急启动用锂离子电池，在负极浆料中添加弱酸性添加剂，能够提高负极材料与铜箔的粘接效果，降低生产过程的低压率。
4、本发明的应急启动用锂离子电池具备优异的脉冲循环寿命，可累计启动2000次以上。
下面结合附图和实施例，对本发明技术方案做进一步的详细说明。
附图说明
图1为本发明实施例4的应急启动用锂离子电池在室温下的脉冲放电曲线图。
图2为本发明实施例4的应急启动用锂离子电池在-20度下的脉冲放电曲线图。
具体实施方式
实施例1
制备球形钴酸锂：
步骤一、将钴化合物和聚氨基甲酸酯混合均匀得到混合物料；所述混合物料中钴化合物的质量百分含量为98％，聚氨基甲酸酯的质量百分含量为2％；所述钴化合物为氧化钴(也可采用氯化钴或草酸钴，或者氧化钴氯化钴和草酸钴中的两种或三种)；
步骤二、按照以下重量百分比称取原料：步骤一中所述混合物料40％，表面活性剂8％，外包覆层氧化物前躯体2％，聚合物水溶液50％；将称取的原料混合后搅拌均匀，然后将搅拌均匀的混合物加热至60℃浓缩1.5h，得到凝胶；接着将所述凝胶在130℃条件下加热分解3h；再将加热分解后的凝胶在500℃条件下煅烧8h，得到钴盐前驱体；所述外包覆层氧化物前躯体为氢氧化铝(也可采用氢氧化镁、氢氧化锰、氢氧化锆、氢氧化锡或氢氧化铂，或者氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化锰、氢氧化锆、氢氧化锡和氢氧化铂中的至少两种)；所述聚合物水溶液为质量浓度为8％的聚乙烯醇水溶液(也可采用质量浓度为4％～10％的聚乙二醇水溶液)；所述表面活性剂为司盘60(也可采用吐温，或司盘和吐温的混合物)；
步骤三、将Li2CO3和步骤二中所述钴盐前驱体按照Li:Co＝1.05的摩尔比混合均匀，然后将混合均匀的混合物在700℃条件下焙烧10h，自然冷却后研磨过筛，筛网为200目筛网，得到5μm且比表面积为0.92m2/g的球形钴酸锂。
实施例2
制备球形钴酸锂：
步骤一、将钴化合物和聚氨基甲酸酯混合均匀得到混合物料；所述混合物料中钴化合物的质量百分含量为95％，聚氨基甲酸酯的质量百分含量为5％；所述钴化合物为草酸钴(也可采用氧化钴或氯化钴，或者氧化钴、氯化钴和草酸钴中的两种或三种)；
步骤二、按照以下重量百分比称取原料：步骤一中所述混合物料70％，表面活性剂1％，外包覆层氧化物前躯体1％，聚合物水溶液28％；将称取的原料混合后搅拌均匀，然后将搅拌均匀的混合物加热至100℃浓缩0.5h，得到凝胶；接着将所述凝胶在200℃条件下加热分解1h；再将加热分解后的凝胶在1000℃条件下煅烧4h，得到钴盐前驱体；所述外包覆层氧化物前躯体为氢氧化锆(也可采用氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化锰、氢氧化锡或氢氧化铂，或者氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化锰、氢氧化锆、氢氧化锡和氢氧化铂中的至少两种)；所述聚合物水溶液为质量浓度为10％的聚乙二醇水溶液(也可采用质量浓度为4％～10％的聚乙烯醇水溶液)；所述表面活性剂为吐温80(也可采用司盘，或吐温和司盘的混合物)；
步骤三、将Li2CO3和步骤二中所述钴盐前驱体按照Li:Co＝1.05的摩尔比混合均匀，然后将混合均匀的混合物在1000℃条件下焙烧5h，自然冷却后研磨过筛，筛网为200目筛网，得到D50为10μm，比表面积为0.5m2/g的球形钴酸锂。
实施例3
制备球形钴酸锂：
步骤一、将钴化合物和聚氨基甲酸酯混合均匀得到混合物料；所述混合物料中钴化合物的质量百分含量为97％，聚氨基甲酸酯的质量百分含量为3％；所述钴化合物为氧化钴、氯化钴和草酸钴(也可采用氧化钴、氯化钴和草酸钴中的一种或两种)，氧化钴、氯化钴和草酸钴的质量比为1:2:1；
步骤二、按照以下重量百分比称取原料：步骤一中所述混合物料50％，表面活性剂5％，外包覆层氧化物前躯体8％，聚合物水溶液37％；将称取的原料混合后搅拌均匀，然后将搅拌均匀的混合物加热至80℃浓缩1h，得到凝胶；接着将所述凝胶在150℃条件下加热分解2h；再将加热分解后的凝胶在800℃条件下煅烧6h，得到钴盐前驱体；所述外包覆层氧化物前躯体为质量比为2:1的氢氧化铝和氢氧化镁(也可采用氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化锰、氢氧化锆、氢氧化锡和氢氧化铂中的一种或三种以上，或者氢氧化镁、氢氧化锰、氢氧化锆、氢氧化锡和氢氧化铂中的两种，或者氢氧化锰、氢氧化锆、氢氧化锡和氢氧化铂中的一种与氢氧化铝的混合物)；所述聚合物水溶液为质量浓度为4％的聚乙烯醇水溶液(也可采用质量浓度为4％～10％的聚乙二醇水溶液)；所述表面活性剂为质量比为1:1的司盘60和吐温80(也可采用司盘或吐温)；
步骤三、将Li2CO3和步骤二中所述钴盐前驱体按照Li:Co＝1.05的摩尔比混合均匀，然后将混合均匀的混合物在850℃条件下焙烧8h，自然冷却后研磨过筛，筛网为200目筛网，得到D50为4μm，比表面积为1.2m2/g的球形钴酸锂。
实施例4
以容量为3000mAh，厚度为7.5mm，宽度为44mm，长度为125mm的应急启动用锂离子电池的制作过程为例进行说明，具体实施过程如下：
正极浆料的配制：以N-二甲基吡咯烷酮(NMP)为溶剂，正极活性物质为实施例1制备的D50为5μm且比表面积为0.92m2/g的球形钴酸锂(LiCoO2)，导电剂为超级导电炭黑(Super-P)和气相生长碳纤维(VGCF)，粘接剂为聚偏氟乙烯(PVDF)。本实施例所用质量比为：LiCoO2:Super-P:VGCF:PVDF:NMP＝94:2:2:2:65。先将LiCoO2、Super-P和VGCF在混料机中预分散1h～2h，使导电剂均匀分散在LiCoO2表面，得到正极混合物；然后将PVDF加入到NMP中，搅拌2h～4h，制备得到PVDF胶液；将正极混合物分三次加入到上述PVDF胶液中，搅拌5h～8h后抽真空脱气泡，得到正极浆料。
正极片的制作：将配制好的正极浆料涂布在集流体涂炭铝箔上，双面敷料面密度为100g/m2，压实密度为3.0g/m3，涂布后的铝箔经干燥、辊压和冲切后待组装，完成正极片的制作。
负极浆料的配制：以去离子水(H2O)为溶剂，负极活性物质为中间相碳微球(MCMB)，导电剂为超级导电炭黑(Super-P)，粘接剂为丁苯橡胶(SBR)与羧甲基纤维素钠(CMC)的组合物。本实施例所用质量比为：MCMB:Super-P:SBR:CMC:H2O＝94.5:2:2:1.5:150。先将MCMB和Super-P在混料机中预分散1h～2h，使导电剂均匀分散在MCMB表面，得到负极混合物；然后将CMC加入到去离子水中，搅拌3h～4h，制备CMC水溶液；将处理好的负极混合物分两次加入上述CMC水溶液中，搅拌6h～10h后加入SBR，继续搅拌1h～2h后抽真空脱气泡，得到负极浆料。
负极片的制作：将配制好的负极浆料涂布在粗化的集流体铜箔上，双面敷料面密度在70g/m2，压实密度为1.4g/m3，涂布极片经干燥、辊压和冲切后待组装，完成负极片的制作。
电解液的配制：锂盐为六氟磷酸锂(LiPF6)，溶剂为碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)和碳酸二乙酯(DEC)的四元混合液，质量比为EC:DMC:EMC:DEC＝3:4:2:1，离子液体添加剂为N-甲基-N-丙基-双三氟甲磺酰基亚胺(PMPyrTFSI)、聚(乙二醇)二甲醚-双三氟甲磺酰基亚胺锂(PEG500DME-LiTFSI)和双(三氟甲磺酰基)亚胺哌啶(PP14-TFSI)，电解液中锂盐的浓度为1mol/L，PMPyrTFSI的质量浓度为1.5％，PP14-TFSI的质量浓度为0.5％，PEG500DME-LiTFSI的质量浓度为1.0％。
化成前电池的制作：将冲切好的正、负极片和隔膜按隔膜、负极、隔膜、正极、隔膜和负极的顺序依次层叠组合成电芯，其中隔膜使用陶瓷涂覆隔膜(经过陶瓷涂覆的单层聚丙烯隔离膜)。组合成的电芯利用铝极耳(正极极耳)和铜镀镍极耳(负极极耳)进行超声波焊接；将焊接完的电芯放入到铝塑包装壳中进行一次封装；经过一次封装的电芯在温度80℃～85℃，真空度≤-0.08MPa的条件下烘烤24h；对烘烤完的电芯注入上述配制好的电解液；注液后的电芯静置24h～48h后待化成。
电池的化成：化成采用0.05C恒电流充电2h，静置10min，0.2C恒电流充电2h；然后完成抽气和二次封装；最后采用1C恒流恒压模式充电至4.2V，1C恒电流放电至3.0V，1C恒流恒压模式充电至3.9V，完成化成。
图1和图2分别为本实施例的应急启动用锂离子电池在室温下和在-20度下的脉冲放电曲线图。放电方式：使用120C脉冲放电1s，间歇5s；循环次数：重复上述脉冲放电10次。从图中可以看出，本实施例制作的锂离子电池可以实现120C脉冲1s测试，每个电压拐点均在2.0V以上，满足车辆启动功率要求。
对比例1
以D50为11.5μm且比表面积为0.2m2/g的普通钴酸锂作为正极活性物质，按照实施例4的方法制作容量为3000mAh，厚度为7.5mm，宽度为44mm，长度为125mm的锂离子电池。
对比例2
在电解液中不添加离子液体添加剂，按照实施例4的方法制作锂离子电池。
对实施例4和对比例1制作的电池分别进行脉冲放电测试，测试条件为：脉冲测试温度：25±3℃；放电方式：使用120C脉冲放电1s，间歇5s；循环次数：重复上述脉冲放电10次。测试结果见表1。
表1不同正极活性材料制作的电池脉冲放电测试对比表
脉冲电压拐点 实施例4 比较例1
起始电压(V) 3.485 3.197
电压拐点1(V) 3.398 3.126
电压拐点2(V) 3.406 3.097
电压拐点3(V) 3.402 3.101
电压拐点4(V) 3.412 3.137
电压拐点5(V) 3.425 3.133
电压拐点6(V) 3.456 3.160
电压拐点7(V) 3.435 3.168
电压拐点8(V) 3.450 3.154
电压拐点9(V) 3.425 3.162
电压拐点10(V) 3.427 3.141
从表1可以看出，实施例4的锂离子电池的倍率放电能力显著优于比较例1。这是由于使用球形钴酸锂的球形多孔结构既增加了接触面积又提高了比表面积，使得锂离子可以快速嵌入/脱出，极大提高了电池的大电流脉冲放电能力。
对实施例4和对比例2制作的电池在4.2V荷电态下分别进行60度储存7天和85度储存8h的测试，储存期结束后记录电池的厚度膨胀率和内阻变化率，然后将储存后的电池在室温下进行脉冲放电测试，测试结果见表2和表3。
表2不同电解液制作的电池高温储存对比表
表3不同电解液制作的电池脉冲放电测试对比表
从表2和表3可知，实施例4的锂离子电池的综合高温性能明显优于比较例2。这是由于实施例4的电解液中添加了离子液体添加剂，使得电解液在高温条件下更加稳定，进而使得电池在高温条件下储存稳定。而比较例2高温储存后电池膨胀率更大，且经过储存后电池的脉冲放电性能较差。
实施例5
本实施例与实施例4相同，其中不同之处在于：电解液中离子液体添加剂为聚(乙二醇)二甲醚-双三氟甲磺酰基亚胺锂(PEG500DME-LiTFSI)和双(三氟甲磺酰基)亚胺哌啶(PP14-TFSI)，电解液中锂盐的浓度为1.5mol/L，PEG500DME-LiTFSI的质量浓度为1％，PP14-TFSI的质量浓度为1％；负极浆料中添加弱酸性添加剂醋酸(也可采用乙二酸、柠檬酸或硼酸，或者乙二酸、柠檬酸、醋酸和硼酸中的至少两种)，质量比为MCMB:Super-P:SBR:CMC:醋酸:H2O＝94.5:2:2:1.5:2.5:150。
实施例6
以容量为3000mAh的应急启动用锂离子电池的制作过程为例进行说明，具体实施过程如下：
正极浆料的配制：以N-二甲基吡咯烷酮(NMP)为溶剂，正极活性物质为实施例2制备的D50为10μm且比表面积为0.5m2/g的球形钴酸锂(LiCoO2)，导电剂为超级导电炭黑(Super-P)和碳纳米管(CNTs)，粘接剂为聚偏氟乙烯(PVDF)。本实施例所用质量比为：LiCoO2:Super-P:CNTs:PVDF:NMP＝94:2:2:2:65。先将PVDF加入到NMP中，搅拌2h～4h，得到PVDF胶液；然后向上述PVDF胶液中依次加入CNTs和Super-P，搅拌2h～4h后再加入LiCoO2，搅拌4h～6h后抽真空脱气泡，得到正极浆料。
正极片的制作：将配制好的正极浆料涂布在集流体涂炭铝箔上，双面敷料面密度为200g/m2，压实密度为4.0g/m3，涂布后的铝箔经干燥、辊压和冲切后待组装，完成正极片的制作。
负极浆料的配制：以N-二甲基吡咯烷酮(NMP)为溶剂，负极活性物质为中间相碳微球(MCMB)，导电剂为超级导电炭黑(Super-P)，粘接剂为聚偏氟乙烯(PVDF)，添加弱酸性添加剂乙二酸(H2C2O4)(也可采用醋酸、柠檬酸或硼酸，或者乙二酸、柠檬酸、醋酸和硼酸中的至少两种)。本实施例所用质量比为：MCMB:Super-P:PVDF:H2C2O4:NMP＝92:4:3.5:0.5:150。先将PVDF加入到NMP中，搅拌2h～4h，得到PVDF胶液；然后向上述PVDF胶液中加入PVDF，搅拌4h～6h后加入MCMB，搅拌4h～6h后再加入H2C2O4，搅拌0.5h～1h后抽真空脱气泡，得到负极浆料。
负极片的制作：将配制好的负极浆料涂布在粗化的集流体铜箔上，双面敷料面密度在140g/m2，压实密度为1.7g/m3，涂布极片经干燥、辊压和冲切后待组装，完成负极片的制作。
电解液的配制：锂盐为六氟磷酸锂(LiPF6)，溶剂为碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)和碳酸二乙酯(DEC)的四元混合液，质量比为EC:DMC:EMC:DEC＝3:4:2:1，离子液体添加剂为N-甲基-N-丙基-双三氟甲磺酰基亚胺(PMPyrTFSI)和双(三氟甲磺酰基)亚胺哌啶(PP14-TFSI)，电解液中锂盐的浓度为1.5mol/L，PMPyrTFSI的质量浓度为1.5％，PP14-TFSI的质量浓度为1.0％。
化成前电池的制作：将冲切好的正、负极片和隔膜按隔膜、负极、隔膜、正极、隔膜和负极的顺序依次层叠组合成电芯，其中隔膜使用聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯三层复合隔离膜。组合成的电芯利用铝极耳(正极极耳)和铜镀镍极耳(负极极耳)进行超声波焊接；将焊接完的电芯放入到铝塑包装壳中进行一次封装；经过一次封装的电芯在温度80℃～85℃，真空度≤-0.08MPa的条件下烘烤24h；对烘烤完的电芯注入上述配制好的电解液；注液后的电芯静置24h～48h后待化成。
电池的化成：化成采用0.05C恒电流充电2h，静置10min，0.2C恒电流充电2h；然后完成抽气和二次封装；最后采用1C恒流恒压模式充电至4.2V，1C恒电流放电至3.0V，1C恒流恒压模式充电至3.9V，完成化成。
实施例7
本实施例与实施例6相同，其中不同之处在于：电解液中离子液体添加剂为聚(乙二醇)二甲醚-双三氟甲磺酰基亚胺锂(PEG500DME-LiTFSI)，电解液中锂盐的浓度为1.2mol/L，PEG500DME-LiTFSI的质量浓度为0.1％；正极活性物质为实施例3制备的D50为4μm且比表面积为1.2m2/g的球形钴酸锂(LiCoO2)；负极浆料中弱酸性添加剂为柠檬酸和醋酸(也可采用乙二酸、柠檬酸、醋酸和硼酸中的一种、三种或四种，或者乙二酸、柠檬酸和硼酸中的两种，或者乙二酸和醋酸，或者醋酸和硼酸)，质量比为MCMB:Super-P:PVDF:柠檬酸:醋酸:NMP＝92:4:3.5:1:0.25:150；正极片的双面敷料面密度为150g/m2，压实密度为3.5g/m3；负极片的双面敷料面密度为80g/m2，压实密度为1.5g/m3。
实施例8
本实施例与实施例6相同，其中不同之处在于：电解液中离子液体添加剂为双(三氟甲磺酰基)亚胺哌啶(PP14-TFSI)，电解液中锂盐的浓度为1.0mol/L，PP14-TFSI的质量浓度为5％；负极浆料中弱酸性添加剂为硼酸(也可采用乙二酸、醋酸或柠檬酸，或者乙二酸、柠檬酸、醋酸和硼酸中的至少两种)，质量比为MCMB:Super-P:PVDF:硼酸:NMP＝92:4:3.5:1:150；隔膜使用单层聚丙烯隔离膜。
对实施例4至8制作的锂离子电池在室温下进行120C脉冲放电1s，间歇5s，连续脉冲放电10次的测试，测试结果见表4。
脉冲测试温度：25±3℃；
放电方式：使用120C脉冲放电1s，间歇5s；
循环次数：重复上述脉冲放电10次。
表4实施例4至8制作的锂离子电池的脉冲放电对比表
脉冲电压拐点 实施例4 实施例5 实施例6 实施例7 实施例8
起始电压(V) 3.485 3.493 3.433 3.462 3.452
电压拐点1(V) 3.398 3.404 3.377 3.374 3.367
电压拐点2(V) 3.406 3.415 3.373 3.382 3.375
电压拐点3(V) 3.402 3.411 3.387 3.376 3.370
电压拐点4(V) 3.412 3.419 3.389 3.388 3.381
电压拐点5(V) 3.425 3.432 3.414 3.404 3.396
电压拐点6(V) 3.456 3.463 3.408 3.435 3.425
电压拐点7(V) 3.435 3.445 3.427 3.412 3.402
电压拐点8(V) 3.450 3.454 3.421 3.428 3.422
电压拐点9(V) 3.425 3.435 3.425 3.400 3.396
电压拐点10(V) 3.427 3.432 3.404 3.401 3.395
从表4可以看出，实施例4至实施例8的锂离子电池均可满足120C脉冲放电1s的放电能力，且电压拐点不低于2.0V。
综上所述，本发明应急启动用锂离子电池，通过使用小粒径多孔球形钴酸锂，极大提高了电池的大电流脉冲放电能力；在电解液中添加离子液体添加剂，改善电池在高温条件下的储存能力；在负极浆料中添加弱酸性添加剂，能够提高负极材料与铜箔的粘接效果，降低生产过程的低压率；本发明的应急启动用锂离子电池的脉冲放电性能高达120C，可在-20度～60度下正常工作，且可以在85度环境下储存至少8小时以上。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何限制，凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (9)

1.一种应急启动用锂离子电池，包括正极片、负极片、隔膜、电解液、正极极耳、负极极耳和包装壳，所述正极片是将含正极活性物质的正极浆料涂布在铝箔两面而制成，其特征在于，所述正极活性物质为D50为4μm～10μm，比表面积为0.5m2/g～1.2m2/g的球形钴酸锂；所述电解液中含有离子液体添加剂，所述离子液体添加剂为N-甲基-N-丙基-双三氟甲磺酰基亚胺、聚(乙二醇)二甲醚-双三氟甲磺酰基亚胺锂和双(三氟甲磺酰基)亚胺哌啶中的一种或几种，电解液中离子液体添加剂的质量百分含量为0.1％～5％；
所述球形钴酸锂的制备方法包括以下步骤：
步骤一、将钴化合物和聚氨基甲酸酯混合均匀得到混合物料；所述混合物料中钴化合物的质量百分含量为95％～98％，聚氨基甲酸酯的质量百分含量为2％～5％；所述钴化合物为氧化钴、氯化钴和草酸钴中的一种或几种；
步骤二、按照以下重量百分比称取原料：步骤一中所述混合物料40％～70％，表面活性剂1％～8％，外包覆层氧化物前躯体1％～8％，聚合物水溶液28％～50％；将称取的原料混合后搅拌均匀，然后将搅拌均匀的混合物加热至60℃～100℃浓缩0.5h～1.5h，得到凝胶；接着将所述凝胶在130℃～200℃条件下加热分解1h～3h；再将加热分解后的凝胶在500℃～1000℃条件下煅烧4h～8h，得到钴盐前驱体；所述外包覆层氧化物前躯体为氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化锰、氢氧化锆、氢氧化锡和氢氧化铂中的一种或几种；所述聚合物水溶液为质量浓度为4％～10％的聚乙烯醇水溶液或质量浓度为4％～10％的聚乙二醇水溶液；
步骤三、将Li2CO3和步骤二中所述钴盐前驱体按照Li:Co＝1.05的摩尔比混合均匀，然后将混合均匀的混合物在700℃～1000℃条件下焙烧5h～10h，自然冷却后研磨过筛，得到D50为4μm～10μm，比表面积为0.5m2/g～1.2m2/g的球形钴酸锂。
2.根据权利要求1所述的一种应急启动用锂离子电池，其特征在于，步骤二中所述表面活性剂为司盘和/或吐温。
3.根据权利要求1所述的一种应急启动用锂离子电池，其特征在于，步骤三中过筛采用的筛网为200目筛网。
4.根据权利要求1所述的一种应急启动用锂离子电池，其特征在于，所述正极片的双面敷料面密度为100g/m2～200g/m2，压实密度为3.0g/m3～4.0g/m3。
5.根据权利要求1所述的一种应急启动用锂离子电池，其特征在于，所述负极片是将负极浆料涂布在铜箔两面而制成，所述负极浆料中含有弱酸性添加剂，所述弱酸性添加剂为乙二酸、柠檬酸、醋酸和硼酸中的一种或几种，负极浆料中弱酸性添加剂的质量百分含量为0％～1％。
6.根据权利要求5所述的一种应急启动用锂离子电池，其特征在于，所述负极浆料中弱酸性添加剂的质量百分含量为0.2％～0.5％。
7.根据权利要求5所述的一种应急启动用锂离子电池，其特征在于，所述负极片的双面敷料面密度为70g/m2～140g/m2，压实密度为1.4g/m3～1.7g/m3。
8.根据权利要求1所述的一种应急启动用锂离子电池，其特征在于，所述电解液中离子液体添加剂的质量百分含量为2％～3％。
9.根据权利要求1所述的一种应急启动用锂离子电池，其特征在于，所述隔膜为单层聚丙烯隔离膜、聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯三层复合隔离膜或陶瓷涂覆隔膜。
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