CN104779413A - 一种锂离子电池 - Google Patents

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Abstract

本发明属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种锂离子电池，包括正极片、负极片、间隔于正极片及负极片之间的隔膜，以及电解液，负极片包括负极活性材料、负极导电剂、粘结剂以及负极集流体，负极活性材料为团聚的二次人造石墨粒颗，二次人造石墨粒颗D50为21.0±3.0μm，比表面积为1.5±0.4m2/g，压实密度为1.65～1.80g/cm3；负极活性材料通过将针状焦粗碎成粒径4.5～11.5μm的颗粒，用百分比10～40％的同质包覆物同质包覆并团聚成二次颗粒，再经3000℃以上的超高温石墨化得到。实现电池的极速充电，且兼顾优异的低温充放电特性，保证电池在低温环境正常工作。

Description

一种锂离子电池
技术领域
本发明属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种锂离子电池。
背景技术
锂离子电池是20世纪开发成功的新型高能电池。锂离子研究始于20世纪80年代，90年代进入产业化阶段，并飞速发展。锂离子电池由于比能量高、体积小、环境友好而受到各行业的青睐，广泛应用于手机、笔记本电脑等数码产品。
现今的数码产品功能越来越多样化，屏幕越做越大，耗电量越来越快，对锂离子电池的续航能力的要求越来越高。例如目前的智能手机，基本上都需要一天一充，而充满电则需要3到5个小时不等，给用户的使用带来极大的不便。
另外，在低温环境下也会缩短锂离子电池的使用时长，如在北方的冬天锂离子电池的续航能力就明显降低，在室外环境下，可能会出现短暂的“罢工”，甚至在电池的内部产生“锂枝晶”，继而引发安全问题。
由此可见目前锂离子电池的续航能力及低温性能依旧制约着数码产品的发展，为此，亟需能够极速充电以及在低温环境下正常工作的锂离子电池。
发明内容
本发明的目的在于：针对现有技术的不足，提供一种锂离子电池，使得锂离子电池实现极速充电功能而且在低温环境下仍能够正常工作。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种锂离子电池，包括正极片、负极片、间隔于所述正极片及负极片之间的隔膜，以及电解液，所述负极片包括负极活性材料、负极导电剂、粘结剂以及负极集流体，所述负极活性材料为团聚的二次人造石墨粒颗，所述二次人造石墨粒颗其D50为21.0±3.0μm，比表面积为1.5±0.4m2/g，压实密度为1.65～1.80g/cm3，半电池首次放电克容量＞355mAh/g、首次效率＞92％；
所述人造石墨粒颗通过将针状焦粗碎成粒径4.5～11.5μm的颗粒，再用百分比10～40％的同质包覆物进行同质包覆，并团聚成二次颗粒，然后经3000℃以上的超高温石墨化得到。
与现有技术相比，本发明经过同质化包覆并团聚的负极活性材料，减少了负极活性材料表面不饱和的活性官能团，降低了其比表面积，比表面积为1.5±0.4m2/g。二次团聚后既提高了负极活性材料晶体结构的稳定性，又提高了负极活性材料的各向同性，极大程度地增加本发明锂离子脱嵌通道，同时缩短了本发明锂离子脱嵌的路径，降低了本发明电子传导的阻抗，降低电极充放电的极化，尤其是倍率或低温充放电时的极化。
本发明所述负极活性材料通过将针状焦粗碎成粒径4.5～11.5μm的颗粒，再用百分比10～40％的同质包覆物进行同质包覆，并团聚成二次颗粒，有效避免了电解液中的PC在负极表面的持续分解，进而避免了因PC分解导致的不可逆容量损失。
本发明以针状焦为原料的负极，更趋向于石墨的层状有序排列，其晶体结构较完整，容量、首次效率和压实密度较高，即材料的能量密度高。另外，针状焦的杂质含量较少，避免了电池副反应的产生。
负极配方中加入各向同性好的人造石墨，减小倍率或低温充放时的极化，从而实现锂离子电池的闪充和低温充放。
作为本发明一种锂离子电池的一种改进：将粘结剂、负极活性材料以及负极导电剂进行揉捏混合，并用公转速度为15～25rpm，自转线速度为6～12m/s的搅拌机(根据搅拌机的不同，其自转线速度500～3800rpm可调)进行揉捏、分散搅拌，以使其均匀混合，制得负极片浆料。通过揉捏混合可以使得粘结剂、负极活性材料以及负极导电剂分散均匀，混合充分，而且浆料中得各向同性好。
作为本发明一种锂离子电池的一种改进：所述的同质包覆物为沥青或者无定型碳。
作为本发明一种锂离子电池的一种改进，所述正极片包括正极活性材料、正极导电剂、粘结剂以及正极集流体，所述正极活性材料其D50为8.5±3.0μm，比表面积为0.35±0.1m2/g，压实密度为4.15～4.30g/m3，pH值为10.5±0.5，半电池首次放电克容量＞170mAh/g、首次效率＞94％。小颗粒的正极活性材料，有利于增加锂离子脱嵌通道并缩短锂离子脱嵌路径，降低扩散阻抗；同时比表面增大，提供了更多的锂离子迁移通道，降低电极极化，为实现闪充创造了有利条件。
所述正极活性材料通过高温固相反应法制得，通过控制形成晶核的温度和锂钴摩尔比来控制正极活性材料颗粒的大小，温度具体范围为400～720℃；根据方程式：3Li2CO3+2Co3O4+1/2O2＝6LiCoO2+3CO2,锂钴摩尔比控制在1.005～1.1将四氧化三钴在和碳酸锂在氧气氛围下烧结。四氧化三钴的粒径为2～8μm，碳酸锂粒径为3～7μm。通过温度和摩尔比则控制了晶核形成的大小，以便控制正极活性材料颗粒的大小，然后加入2200～2600ppm的碱式碳酸镁和550～900ppm的二氧化钛进行共混掺杂，再用500～750ppm的异丙醇铝进行表面包覆得到，既能适当的提高电芯的充电电压，又能保证正极活性材料晶体结构的稳定性以及高电位下高活性离子的稳定性。温度设定在400～720℃，当在500～600℃时，每提升20℃，正极活性材料颗粒变大1～2μm；摩尔比范围在1.005～1.1，当比值在1.02～1.07时，每降低0.01，正极活性材料颗粒变小2-3μm。
作为本发明一种锂离子电池的一种改进，所述正极导电剂包括碳纳米管、球状超导电炭黑、粘结剂以及N-甲基吡咯烷酮，其质量比为0.3～0.8﹕0.1～0.8﹕0.5～1.5﹕30～35，其中，所述碳纳米管的管径为5～10μm、管长为5～12μm；所述正极导电剂通过在湿度低于30RH％环境下，根据质量比按顺序将30～35份的N-甲基吡咯烷酮，0.5～1.5份的粘结剂，0.3～0.8份管径为5～10μm、管长为5～12μm的多壁碳纳米管浆料，0.1～0.8份超导电炭黑加入高粘度搅拌机搅拌20～50min制备得到。碳纳米管是一维导电材料，球状超导电炭黑属于各向同性导电材料，二者通过超导电炭黑的占位、限域作用，避免碳纳米管的二次团聚，使两者始终处于一种相对稳定的结构，协同发挥导电作用。
作为本发明一种锂离子电池的一种改进，所述电解液包括非水有机溶剂、锂盐以及电解液添加剂，所述非水有机溶剂包括环状碳酸酯、链状碳酸酯和羧酸酯，所述的锂盐为六氟磷酸锂，所述电解液添加剂包括正负极成膜添加剂、高温添加剂、腈类添加剂以及改善高压实密度下极片的浸润性的氟碳类表面活性剂，因为正、负极片都是高压实的，吸液性能非常差，需加入表面活性剂以改善高压实密度下极片的浸润性，而氟碳类表面活性剂高表面活性，高热力学和化学稳定性，能够让极片在2min内得到较好的浸润。
作为本发明一种锂离子电池的一种改进，所述环状碳酸酯为EC或PC中的至少一种，所述链状碳酸酯为EMC、DEC或DMC中的至少一种，所述羧酸酯为EP，所述正负极成膜添加剂为VC或FEC中的至少一种，高温添加剂为PS，腈类添加剂为SN或ADN中的至少一种，表面活性剂为阴离子型氟碳表面活性剂RfCOO-M、RfSO3-M、RfOPO3M、RfOSO3-M中的一种。
作为本发明一种锂离子电池的一种改进，表面活性剂为阴离子型氟碳表面活性剂RfCOO-M，选用阴离子型氟碳表面活性剂RfCOO-M(Rf为全氟烷基，M＝Li+)，主要是CH2＝C(Rf)-COO(CH2)2O-Li和CH2＝C(Rf)-COO RfO-Li。主要目的一是借助这种高表面活性的活性剂浸润极片，二是将微量的Li+均匀的分布在正、负极颗粒表面，从而减小充放电时产生的浓差极化，从而减少阻抗。而将这种添加剂和本发明的有机溶剂配制得到的电解液，锂盐浓度为1.15-1.2M，电导率为8.0～10.0mS/cm，密度为1.15-1.35g/cm3。可协同发挥低粘度、低阻抗的特性，同时对石墨表面有较好的成膜能力，对正极也有较好的氧化稳定性，组装成的电池具有良好的闪充性能和循环性能，在低温下具有良好的低温性能。
作为本发明一种锂离子电池的一种改进，按重量百分比，所述电解液通过取精馏后的溶剂20～35％环状碳酸酯、35～45％链状碳酸酯、25～35％羧酸酯加入反应釜中充分搅拌、混匀后，加入1.1～1.3mol的锂盐，充分混匀后，再加入2～4％高温添加剂、2～5％正负极成膜添加剂、2～4％腈类添加剂和0.3～2％氟碳表面活性剂充分混匀后得到，制备得到的电解液有如下特性：
a、高电导率：提高锂盐浓度，增加单位横截面积锂离子迁移量；
b、低粘度、低沸点溶剂体系：提升锂离子迁移速率，降低电池内阻和极化；
c、低阻抗：通过调整溶剂配比及添加低温型添加剂，降低电池在低温下的DCR；
d、高浸润性：添加适量的表面活性剂，提高极片浸润效果，较小欧姆极化。
作为本发明一种锂离子电池的一种改进，其定型方式为在70～80℃温度下，并同时对所述锂离子电池施加0.15～0.2MPa的恒定面压。
作为本发明所述的一种锂离子电池的一种改进，在40～60℃温度下，对所述锂离子电池施加0.2～1.0MPa的面压，让正极活性材料和负极活性材料紧密的贴合，让负极活性材料能全方位的活化，在碳材料表面形成良好的SEI膜，减小阻抗。
作为本发明所述的一种锂离子电池的一种改进，结合碳负极的成膜机理，所述锂离子电池采用分段式化成工艺：
S1：0.05～0.15C充电至3.0～3.0V，静置1-2min；
S2：0.15～0.25C充电至3.5～3.6V，静置1-2min；
S3：0.5～1C充电至3.95～4.1V。
本发明的有益效果在于：提供一种一种锂离子电池，实现电池的极速充电，使得充电30分钟容量可达75％Cap.，是正常充电的4倍以上；且兼顾优异的低温充放电特性，零下20℃环境下，0.5C放电大于等于95％Cap.，零下20℃环境下，0.5C充电大于等于88％Cap.；电池能量密度达600Wh/L，且有超长的循环寿命，循环1000次，容量保持率达80％以上。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本发明及其有益效果作进一步详细说明，但是，本发明的具体实施例并不局限于此。
实施方式1：
一种锂离子电池，包括正极片、负极片、间隔于所述正极片及负极片之间的隔膜，以及电解液。
其中，所述负极片包括负极活性材料、负极导电剂、粘结剂以及负极集流体，所述负极活性材料为团聚的二次人造石墨粒颗，所述二次人造石墨粒颗其D50为21.0μm，比表面积为1.5m2/g，压实密度为1.65g/cm3；所述人造石墨粒颗通过将针状焦粗碎成粒径10.5±1.0μm的颗粒，再用15％的沥清进行同质包覆，并团聚成二次颗粒，然后经3000℃以上的超高温石墨化得到。
其中，将粘结剂、负极活性材料以及负极导电剂进行揉捏混合，并添加到公转速度为15rpm，自转速度为200rpm的搅拌机进行搅拌，以使其均匀混合，制得负极片浆料。
其中，所述正极片包括正极活性材料、正极导电剂、粘结剂以及正极集流体，所述正极活性材料其D50为8.5μm，比表面积为0.35m2/g，压实密度为4.15g/m3，pH值为10.5；所述正极活性材料通过高温固相反应法制得，具体为在温度400℃，按质量比将2份粒径为3μm的四氧化三钴和3份粒径为4μm的碳酸锂在0.5份氧气氛围下烧结，加入2200ppm的碱式碳酸镁和550ppm的二氧化钛进行共混掺杂，再用500ppm的异丙醇铝进行表面包覆得到。
其中，所述正极导电剂包括碳纳米管、球状超导电炭黑、粘结剂以及N-甲基吡咯烷酮，其质量比为0.3﹕0.1﹕0.5﹕30，其中，所述碳纳米管的管径为5μm、管长为5μm；所述正极导电剂通过在湿度低于30RH％环境下，根据质量比按顺序将305份的N-甲基吡咯烷酮，0.5份的粘结剂，0.3份管径为5μm、管长为5μm的多壁碳纳米管，0.1份超导电炭黑加入高粘度搅拌机搅拌20min制备得到。
所述的隔膜为16μm的PP。
其中，所述电解液按重量百分比，通过取精馏后的溶剂22％EC、35EMC、25％加入反应釜中充分搅拌、混匀后，加入1.1mol的六氟磷酸锂，充分混匀后，再加3％PS、5％VC或FEC、4％SN或ADN和1％RfCOO-M充分混匀后得到。
其中，所述锂离子电池的定型方式为在70℃温度下，并同时对所述锂离子电池施加0.15MPa的恒定面压。
经过本方法制得的半电池其首次放电克容量＞355mAh/g、首次效率＞92％；
经过本方法制得的全电池具有以下性能：
a)充电30分钟，可充77.5％电量，73min可以充到100％，而常规的电池需要至少151min达到满充；
b)零下20℃环境下，0.5C放电95.5％容量；0.5C充电88％容量，而常规的电池0.5C放电45.5％容量；0.5C充电42％容量；
c)电池能量密度600Wh/L；
d)1.5C循环1000次，容量保持率81.5％。
实施方式2：
一种锂离子电池，包括正极片、负极片、间隔于所述正极片及负极片之间的隔膜，以及电解液。
其中，所述负极片包括负极活性材料、负极导电剂、粘结剂以及负极集流体，所述负极活性材料为团聚的二次人造石墨粒颗，所述二次人造石墨粒颗其D50为22μm，比表面积为1.4m2/g，压实密度为1.68g/cm3；所述人造石墨粒颗通过将针状焦粗碎成粒径5.0μm的颗粒，再用百分比20％的沥青进行同质包覆，并团聚成二次颗粒，然后经3000℃以上的超高温石墨化得到。
其中，将粘结剂、负极活性材料以及负极导电剂进行揉捏混合，并添加到公转速度为17rpm，自转速度为400rpm的搅拌机进行搅拌，以使其均匀混合，制得负极片浆料。
其中，所述正极片包括正极活性材料、正极导电剂、粘结剂以及正极集流体，所述正极活性材料其D50为9μm，比表面积为0.4m2/g，压实密度为4.2g/m3，pH值为10；所述正极活性材料通过高温固相反应法制得，具体为在温度500℃，按质量比将2份粒径为4μm的四氧化三钴和3份粒径为4μm的碳酸锂在0.5份氧气氛围下烧结，加入2300ppm的碱式碳酸镁和650ppm的二氧化钛进行共混掺杂，再用600ppm的异丙醇铝进行表面包覆得到。
其中，所述正极导电剂包括碳纳米管、球状超导电炭黑、粘结剂以及N-甲基吡咯烷酮，其质量比为0.4﹕0.3﹕0.7﹕315，其中，所述碳纳米管的管径为7μm、管长为8μm；所述正极导电剂通过在湿度低于30RH％环境下，根据质量比按顺序将31份的N-甲基吡咯烷酮，0.7份的粘结剂，0.4份管径为7μm、管长为8μm的多壁碳纳米管，0.3份超导电炭黑加入高粘度搅拌机搅拌30min制备得到。
所述的隔膜为16μm的PP。
其中，所述电解液按重量百分比，通过取精馏后的溶剂12％EC、12％PC、10％EMC、30％DEC、25％EP加入反应釜中充分搅拌、混匀后，加入1.2mol的六氟磷酸锂，充分混匀后，再加入2％PS、3％VC、2％ADN和1.2％RfSO3-M充分混匀后得到。
其中，所述锂离子电池的定型方式为在75℃温度下，并同时对所述锂离子电池施加0.17MPa的恒定面压。
经过本方法制得的电池具有以下性能：
a)充电30分钟，可充78％电量，71min可以充到100％，而常规的电池需要至少151min达到满充；
b)零下20℃环境下，0.5C放电96％容量；0.5C充电88.5％容量，而常规的电池0.5C放电45.5％容量；0.5C充电42％容量；
c)电池能量密度600Wh/L；
d)1.5C循环1000次，容量保持率82％。
实施方式3：
一种锂离子电池，包括正极片、负极片、间隔于所述正极片及负极片之间的隔膜，以及电解液。
其中，所述负极片包括负极活性材料、负极导电剂、粘结剂以及负极集流体，所述负极活性材料为团聚的二次人造石墨粒颗，所述二次人造石墨粒颗其D50为20μm，比表面积为1.7m2/g，压实密度为1.70g/cm3；所述人造石墨粒颗通过将针状焦粗碎成粒径9.0±1.0μm的颗粒，再用百分比25％的无定型碳进行同质包覆，并团聚成二次颗粒，然后经3000℃以上的超高温石墨化得到。
其中，将粘结剂、负极活性材料以及负极导电剂进行揉捏混合，并添加到公转速度为19rpm，自转速度为800rpm的搅拌机进行搅拌，以使其均匀混合，制得负极片浆料。
其中，所述正极片包括正极活性材料、正极导电剂、粘结剂以及正极集流体，所述正极活性材料其D50为10μm，比表面积为0.3m2/g，压实密度为4.2g/m3，pH值为10.8；所述正极活性材料通过高温固相反应法制得，具体为在温度550℃，按质量比将2份粒径为5μm的四氧化三钴和3份粒径为5μm的碳酸锂在0.5份氧气氛围下烧结，加入2400ppm的碱式碳酸镁和700ppm的二氧化钛进行共混掺杂，再用650ppm的异丙醇铝进行表面包覆得到。
其中，所述正极导电剂包括碳纳米管、球状超导电炭黑、粘结剂以及N-甲基吡咯烷酮，其质量比为0.5﹕0.6﹕1.0﹕33，其中，所述碳纳米管的管径为6μm、管长为11μm；所述正极导电剂通过在湿度低于30RH％环境下，根据质量比按顺序将33份的N-甲基吡咯烷酮，1份的粘结剂，0.5份管径为6μm、管长为11μm的多壁碳纳米管，0.6份超导电炭黑加入高粘度搅拌机搅拌25min制备得到。
所述的隔膜为16μm的PP。
其中，所述电解液按重量百分比，通过取精馏后的溶剂25％PC、15％EMC、12％DEC、10％DMC、26％EP加入反应釜中充分搅拌、混匀后，加入1.3mol的六氟磷酸锂，充分混匀后，再加入3％PS、2％FEC和2％SN、1％ADN和1％RfOSO3-M充分混匀后得到。
其中，所述锂离子电池的定型方式为在70～80℃温度下，并同时对所述锂离子电池施加0.15～0.2MPa的恒定面压。
经过本方法制得的电池具有以下性能：
a)充电30分钟，可充76％电量，78min可以充到100％，而常规的电池需要至少151min达到满充；
b)零下20℃环境下，0.5C放电95.2％容量；0.5C充电88％容量，而常规的电池0.5C放电45.5％容量；0.5C充电42％容量；
c)电池能量密度600Wh/L；
d)1.5C循环1000次，容量保持率81％。
实施方式4：
一种锂离子电池，包括正极片、负极片、间隔于所述正极片及负极片之间的隔膜，以及电解液。
其中，所述负极片包括负极活性材料、负极导电剂、粘结剂以及负极集流体，所述负极活性材料为团聚的二次人造石墨粒颗，所述二次人造石墨粒颗其D50为18μm，比表面积为1.8m2/g，压实密度为1.68g/cm3；所述人造石墨粒颗通过将针状焦粗碎成粒径7.0±1.0μm的颗粒，再用百分比35％的无定型碳进行同质包覆，并团聚成二次颗粒，然后经3000℃以上的超高温石墨化得到。
其中，将粘结剂、负极活性材料以及负极导电剂进行揉捏混合，并添加到公转速度为22rpm，自转速度为1100rpm的搅拌机进行搅拌，以使其均匀混合，制得负极片浆料。
其中，所述正极片包括正极活性材料、正极导电剂、粘结剂以及正极集流体，所述正极活性材料其D50为7.0μm，比表面积为0.4m2/g，压实密度为4.2g/m3，pH值为10.3；所述正极活性材料通过高温固相反应法制得，具体为在温度680℃，按质量比将2份粒径为5μm的四氧化三钴和3份粒径为4μm的碳酸锂在0.5份氧气氛围下烧结，加入2500ppm的碱式碳酸镁和750ppm的二氧化钛进行共混掺杂，再用550ppm的异丙醇铝进行表面包覆得到。
其中，所述正极导电剂包括碳纳米管、球状超导电炭黑、粘结剂以及N-甲基吡咯烷酮，其质量比为0.7﹕0.5﹕1.1﹕34，其中，所述碳纳米管的管径为9μm、管长为6μm；所述正极导电剂通过在湿度低于30RH％环境下，根据质量比按顺序将34份的N-甲基吡咯烷酮，1.1份的粘结剂，0.7份管径为9μm、管长为6μm的多壁碳纳米管，0.5份超导电炭黑加入高粘度搅拌机搅拌40min制备得到。
所述的隔膜为16μm的PP。
其中，所述电解液按重量百分比，通过取精馏后的溶剂24％PC、20％EMC、5％DEC、10％DMC、27％EP加入反应釜中充分搅拌、混匀后，加入1.1mol的六氟磷酸锂，充分混匀后，再加入3％PS、2％VC或FEC、3％ADN和1.5％RfOSO3-M充分混匀后得到。
其中，所述锂离子电池的定型方式为在75℃温度下，并同时对所述锂离子电池施加0.17MPa的恒定面压。
经过本方法制得的电池具有以下性能：
a)充电30分钟，可充79％电量，70min可以充到100％，而常规的电池需要至少151min达到满充；
b)零下20℃环境下，0.5C放电97％容量；0.5C充电89.5％容量，而常规的电池0.5C放电45.5％容量；0.5C充电42％容量；
c)电池能量密度600Wh/L；
d)1.5C循环1000次，容量保持率82.5％。
实施方式5：
一种锂离子电池，包括正极片、负极片、间隔于所述正极片及负极片之间的隔膜，以及电解液。
其中，所述负极片包括负极活性材料、负极导电剂、粘结剂以及负极集流体，所述负极活性材料为团聚的二次人造石墨粒颗，所述二次人造石墨粒颗其D50为26.0μm，比表面积为1.8m2/g，压实密度为1.7g/cm3；所述人造石墨粒颗通过将针状焦粗碎成粒径5.5±1.0μm的颗粒，再用百分比40％的无定型碳进行同质包覆，并团聚成二次颗粒，然后经3000℃以上的超高温石墨化得到。
其中，将粘结剂、负极活性材料以及负极导电剂进行揉捏混合，并添加到公转速度为25rpm，自转速度为1800rpm的搅拌机进行搅拌，以使其均匀混合，制得负极片浆料。
其中，所述正极片包括正极活性材料、正极导电剂、粘结剂以及正极集流体，所述正极活性材料其D50为11.5μm，比表面积为0.45m2/g，压实密度为4.25g/m3，pH值为11；所述正极活性材料通过高温固相反应法制得，具体为在温度720℃，按质量比将2份粒径为6μm的四氧化三钴和3份粒径为6μm的碳酸锂在0.5份氧气氛围下烧结，加入2600ppm的碱式碳酸镁和900ppm的二氧化钛进行共混掺杂，再用750ppm的异丙醇铝进行表面包覆得到。
其中，所述正极导电剂包括碳纳米管、球状超导电炭黑、粘结剂以及N-甲基吡咯烷酮，其质量比为0.8﹕0.8﹕1.5﹕35，其中，所述碳纳米管的管径为10μm、管长为12μm；所述正极导电剂通过在湿度低于30RH％环境下，根据质量比按顺序将35份的N-甲基吡咯烷酮，1.5份的粘结剂，0.8份管径为10μm、管长为12μm的多壁碳纳米管，0.8份超导电炭黑加入高粘度搅拌机搅拌50min制备得到。
所述的隔膜为16μm的PP。
其中，所述电解液按重量百分比，通过取精馏后的溶剂12％EC、10％PC、6％EMC、15％DEC、20％DMC、25％EP加入反应釜中充分搅拌、混匀后，加入1.2mol的六氟磷酸锂，充分混匀后，再加入2％PS、1％VC、2％FEC、1％SN、％ADN和1.8％RfOPO3M充分混匀后得到。
其中，所述锂离子电池的定型方式为在70～80℃温度下，并同时对所述锂离子电池施加0.15～0.2MPa的恒定面压。
经过本方法制得的电池具有以下性能：
a)充电30分钟，可充77.5％电量，73min可以充到100％，而常规的电池需要至少151min达到满充；
b)零下20℃环境下，0.5C放电95.5％容量；0.5C充电88％容量，而常规的电池0.5C放电45.5％容量；0.5C充电42％容量；
c)电池能量密度600Wh/L；
d)1.5C循环1000次，容量保持率81.5％。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本发明的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (10)

1.一种锂离子电池，包括正极片、负极片、间隔于所述正极片及负极片之间的隔膜，以及电解液，其特征在于：所述负极片包括负极活性材料、负极导电剂、粘结剂以及负极集流体，所述负极活性材料为团聚的二次人造石墨粒颗，所述二次人造石墨粒颗其D50为21.0±3.0μm，比表面积为1.5±0.4m2/g，压实密度为1.65～1.80g/cm3；
所述人造石墨粒颗通过将针状焦粗碎成粒径4.5～11.5μm的颗粒，再用百分比10～40％的同质包覆物进行同质包覆，并团聚成二次颗粒，然后经3000℃以上的超高温石墨化得到。
2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池，其特征在于：将粘结剂、负极活性材料以及负极导电剂进行揉捏混合，并用公转速度为15～25rpm，自转线速度为6～12m/s的搅拌机进行揉捏、分散搅拌，以使其均匀混合，制得负极片浆料。
3.根据权利要求1所述的一种锂离子电池，其特征在于：所述的同质包覆物为沥青或者无定型碳。
4.根据权利要求1所述的一种锂离子电池，其特征在于：所述正极片包括正极活性材料、正极导电剂、粘结剂以及正极集流体，所述正极活性材料其D50为8.5±3.0μm，比表面积为0.35±0.1m2/g，压实密度4.15～4.30g/m3，pH值为10.5±0.5。
5.根据权利要求4所述的一种锂离子电池，其特征在于：所述正极活性材料通过高温固相反应法制得，具体为在400～720℃温度范围内，将粒径为2～8μm的四氧化三钴和粒径为3～7μm的碳酸锂，按1.005～1.1的锂钴摩尔比在氧气氛围下烧结，加入2200～2600ppm的碱式碳酸镁和550～900ppm的二氧化钛进行共混掺杂，再用500～750ppm的异丙醇铝进行表面包覆得到。
6.根据权利要求4所述的一种锂离子电池，其特征在于：所述正极导电剂包括碳纳米管、球状超导电炭黑、粘结剂以及N-甲基吡咯烷酮，其质量比为0.3～0.8﹕0.1～0.8﹕0.5～1.5﹕30～35，其中，所述碳纳米管的管径为5～10μm、管长为5～12μm。
7.根据权利要求6所述的一种锂离子电池，其特征在于：所述正极导电剂通过在湿度低于30RH％环境下，根据质量比按顺序将30～35份的N-甲基吡咯烷酮，05～1.5份的粘结剂，0.3～0.8份管径为5～10μm、管长为5～12μm的多壁碳纳米管，0.1～0.8份超导电炭黑加入高粘度搅拌机搅拌20～50min制备得到。
8.根据权利要求1所述的一种锂离子电池，其特征在于：所述电解液包括非水有机溶剂、锂盐以及电解液添加剂，所述非水有机溶剂包括环状碳酸酯、链状碳酸酯和羧酸酯，所述的锂盐为六氟磷酸锂，所述电解液添加剂包括正负极成膜添加剂、高温添加剂、腈类添加剂以及改善高压实密度下极片的浸润性的氟碳类表面活性剂。
9.根据权利要求8所述的一种锂离子电池，其特征在于：所述环状碳酸酯为EC或PC中的至少一种，所述链状碳酸酯为EMC、DEC或DMC中的至少一种，所述羧酸酯为EP，所述正负极成膜添加剂为VC或FEC中的至少一种，高温添加剂为PS，腈类添加剂为SN或ADN中的至少一种，表面活性剂为阴离子型氟碳表面活性剂RfCOO-M、RfSO3-M、RfOPO3M、RfOSO3-M中的至少一种。
10.根据权利要求1所述的一种锂离子电池，其特征在于：其定型方式为在70～80℃温度下，并同时对所述锂离子电池施加0.15～0.2MPa的恒定面压。
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