CN104779416A - 一种锂离子电池电解液及锂离子电池 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种锂离子电池电解液及锂离子电池，属于锂离子电池技术领域。本发明电解液中电解质在电解液中的浓度为0.8～1.2mol/L，基于所述的电解液的总重量，添加剂的含量为0.6％～5％；添加剂中各组分的质量百分含量为0.5％～2.5％氟代碳酸乙烯酯0.1％～2.5％二氟二草酸硼酸锂，添加剂中各组分相互协同作用，延长锂离子电池的循环使用寿命。进一步的，本发明锂离子电池正极活性材料中采用两种以上导电剂复配作为导电剂成分，构建均匀的导电网络，显著提高正极极片的电导率，从而使正极材料的性能得到充分的发挥，大幅度提升了锂离子电池的能量密度和倍率性能，同时结合电解液中添加剂的协同作用，改善电池性能。

Description

一种锂离子电池电解液及锂离子电池
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电解液及锂离子电池。
背景技术
锂离子电池作为一种高性能的二次电池，具有电压高、比能量大、循环寿命长、自放电小、安全性能好、无污染、可快速充放电等优点，目前已被广泛应用于电子产品包括笔记本电脑、移动通讯设备、数码相机等以及电动交通工具等领域。
目前各国针对电池的发展规划均以不断提升电池的能量密度和性能为目标。锂离子电池正极和电解液作为锂离子电池电芯的核心组成部分，其性能的优劣直接关系到锂离子电池的容量、循环性能、倍率性能、低温性能和安全性能等。锂离子电池正极活性材料的电导率普遍很低，严重影响到电池的倍率性能和循环性能。因此，为了提高锂离子电池中正极材料的克容量及性能发挥，需在正极活性材料表面形成有效的导电网络进而降低电池的内阻，从而提高电池的能量密度和性能。
电解液添加剂的应用是改善电解液性能的最经济有效的方法之一，少量的电解液添加剂可以明显改善锂电池的循环寿命、低温及安全性能等，例如中国专利CN102709588A公开了一种锂离子电池及其电解液，采用二氟二草酸硼酸锂、四氟草酸磷酸锂、二草酸硼酸锂、三草酸硼酸锂中的任意一种与丙二腈、丁二腈、戊二腈、己二腈、辛二腈、壬二腈、癸二腈的任意一种复配作为添加剂，改善锂离子电池的高温循环性能，但是该电池高温循环500次后，其容量损失率仍然较大，待进一步的改进。中国专利CN102593515A公开了一种锂离子电池的电解液，由电解质、溶剂和添加剂组成，其中采用碳酸亚乙烯酯、1，3丙烷磺内酯PS、二氟乙二酸硼酸锂、碳酸丙烯酯、聚氧乙醚、氟代乙烯酯中的至少3种做为添加剂，其中碳酸丙烯酯的用量为5％，二氟乙酸二草酸硼酸锂用量为3％，聚氧乙醚的用量为2％，碳酸亚乙烯酯用量为3％，提高了电池的低温性能，但是该电解液必须使用3种复配的添加剂，而且各组分用量高，成本高，不利于工业化生产。因此实现电池的高低温循环性能均明显改进且成本低是电解液研发的难题之一。
发明内容
为了实现上述目的，本发明的目的之一在于提供一种有助于提高电池循环性能的成本低的锂离子电池电解液。
同时，本发明还在于提供一种循环性能好的锂离子电池。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
1、一种锂离子电池电解液，包括电解质、溶剂和添加剂，电解质在电解液中的浓度为0.8～1.2mol/L，基于所述的电解液的总重量，所述添加剂的含量为0.6％～5％；添加剂中各组分的质量百分含量为0.5％～2.5％氟代碳酸乙烯酯，0.1％～2.5％二氟二草酸硼酸锂。
所述电解质为LiPF6或LiBOB。
所述溶剂为所述溶剂为有机溶剂碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸丙烯酯(PC)。
一种锂离子电池，包括正极集流体和涂覆在正极集流体上的正极活性材料、负极集流体和涂覆在负极集流体上得负极活性材料、隔膜和电解液，所述电解液为上述电解液。
所述正极活性材料包括正极活性物质、导电剂、粘结剂；其中导电剂为A、B两种导电剂的复合物，其中A导电剂为导电炭黑、Super P、乙炔黑中的任意一种；B导电剂为导电石墨、科琴黑、碳纳米管、石墨烯、碳纤维中的任意一种或组合。
所述A导电剂与B导电剂为重量比为0.1～10：1。
所述正极活性物质为磷酸铁锂、改性磷酸铁锂、锰酸锂、钴酸锂、镍钴酸锂、磷酸锰铁锂中的任意一种或组合。
所述正极活性材料中各组分的重量百分含量为：正极活性物质85％～95％，导电剂1％～10％，粘结剂3％～10％。
所述负极活性材料中采用的负极活性物质为天然石墨、人造石墨、硬碳、软碳、中间相碳微球中的任意一种或组合。
所述隔膜包括基膜和涂覆在基膜表面的氧化铝层。
所述的正极集流体为铝箔、铝合金或者表面涂覆由导电涂层的铝箔或者铝合金
上述锂离子电池的正极极片由包括以下操作步骤的方法制备而得：将粘结剂、导电剂、活性物质和溶剂混合制备成正极浆料后，将正极浆料涂覆在正极集流体上，干燥后经裁切辊压制备成正极极片。
所述正极浆料的具体制备方法为：方法一：将粘结剂和部分溶剂混合均匀后，加入A导电剂或B导电剂，搅拌均匀后加入剩余的B导电剂或A导电剂，搅拌均匀后加入正极活性物质和剩余溶剂，搅拌均匀即得所述的正极浆料；
方法二：将粘结剂和部分溶剂混合均匀后，加入A导电剂或B导电剂，搅拌均匀后加入正极活性物质和剩余的溶剂，搅拌均匀后加入剩余的B导电剂或A导电剂，搅拌均匀即得所述的正极浆料；
方法三：将粘结剂和部分溶剂混合均匀得粘结剂溶液，将A导电剂和B导电剂干混均匀得导电剂复合物，将导电剂复合物、正极活性物质和剩余的溶剂加入粘结剂溶液中，搅拌均匀即得所述的正极浆料；
方法四：将粘结剂和部分溶剂混合均匀后，加入A导电剂或B导电剂，搅拌均匀后加入剩余的B导电剂或A导电剂和正极活性物质，搅拌均匀后加入剩余溶剂混合均匀即得所述的正极浆料；
方法五：将粘结剂和部分溶剂混合均匀得到粘结剂溶液，将A导电剂、B导电剂和正极活性物质干混均匀得到混合物，将混合物和剩余溶剂加入到粘结剂溶液中混合均匀即得所述的正极浆料；
方法六：将A导电剂、B导电剂和正极活性物质干混均匀得到混合物，将粘结剂和部分溶剂混合均匀得到粘结剂溶液，将粘接剂溶液和剩余溶剂加入到混合物中，混合均匀即得所述的正极浆料。
本发明锂离子电池电解液，采用氟代碳酸乙烯酯和二氟二草酸硼酸锂复配作为添加剂，并通过调整各个组分的质量百分含量，使两者在限定的用量范围内相互协同作用，延长锂离子电池的循环使用寿命，改善电池性能。
本发明锂离子电池，采用氟代碳酸乙烯酯和二氟二草酸硼酸锂复配作为添加剂的电解液，使制备的锂离子电池具有好循环性能。
进一步的，本发明锂离子电池正极活性材料中采用两种以上导电剂复配作为导电剂成分，构建均匀的导电网络，显著提高正极极片的电导率，从而使正极材料的性能得到充分的发挥，大幅度提升了锂离子电池的能量密度和倍率性能，同时结合电解液中添加剂的协同作用，延长电池的使用寿命，改善电池性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明，但不构成对本发明的任何限制。
实施例1
本实施例锂离子电池采用的电解液中的添加剂为1.0wt％的氟代碳酸乙烯酯、1.5wt％的二氟二草酸硼酸锂，电解质浓度为1mol/L，该锂离子电池由以下方法制备获得，具体操作步骤为：
1)制备正极极片、负极极片、隔膜和电解液：
A：制备正极极片：
a：以正极材料的总量为基准，称取4％重量比的LA132水基粘结剂溶于去离子水中，其中粘结剂的固含量为6％，搅拌40min至粘结剂完全溶解，得粘结剂溶液，然后向粘结剂溶液中加入2％重量比的导电剂Super P搅拌2h后，加入92％重量比的磷酸铁锂，高速1200转/min搅拌8h至均匀分散，得到初级浆料，然后在初级浆料中加入2％重量比的KS-6导电剂，抽真空搅拌1h,最终制成粘度为6000mPa.s水基正极浆料；
b：将步骤a制备的水基正极浆料涂覆在铝箔上烘干后裁切成所需的尺寸，制得正极极片。
B：制备负极极片：
将人造石墨、导电剂Super P、LA132水基粘结剂按重量比95:1.2:3.8与去离子水混合且搅拌均匀得到负极浆料，将负极浆料均匀涂覆在10μm厚的铜箔两面，干燥后裁切成所需的尺寸，制得锂离子电池负极极片。
C：制备隔膜：
在基膜上涂覆氧化铝层即得锂离子电池隔膜。
D：制备电解液：
将1mol/L LiBOB、1.0wt％的氟代碳酸乙烯酯、1.5wt％的二氟二草酸硼酸锂加入EC和EMC(质量比1:1.8)溶剂(给出某种溶剂)，搅拌均匀即得锂离子电池电解液。
2)制备电池：
将步骤1)制备的正极极片、负极极片和隔膜按照负极极片/隔膜/正极极片的顺序叠成裸电芯，将连接极耳、封装、注入电解液、化成制得锂离子电池。
实施例2
本实施例锂离子电池采用的电解液中的添加剂为1.5wt％的氟代碳酸乙烯酯、1.5wt％的二氟二草酸硼酸锂，电解质浓度为1.05mol/L该锂离子电池由以下方法制备获得，具体操作步骤为：
1)制备正极极片、负极极片、隔膜和电解液：
A：制备正极极片：
a：以正极材料的总量为基准，称取4.2％重量比的LA132水基粘结剂溶于去离子水中，其中粘结剂的固含量为5.1％，搅拌40min至粘结剂完全溶解，得粘结剂溶液，然后向粘结剂溶液中加入2.5％重量比的导电剂Super P搅拌2.5h后，在加入2％重量比的KS-6导电剂，搅拌2h后，加入91％重量比的磷酸铁锂，高速1500转/min搅拌6h至均匀分散，抽真空搅拌1h,最终制成粘度为6000mPa.s水基正极浆料；
b：将步骤a制备的水基正极浆料涂覆在铝箔上烘干后裁切成所需的尺寸，制得正极极片。
B：制备负极极片：
将天然石墨、导电剂Super P、羧甲基纤维素钠按重量比95:1.2:3.8与去离子水混合且搅拌均匀得到负极浆料，将负极浆料均匀涂覆在10μm厚的铜箔两面，干燥后裁切成所需的尺寸，制得锂离子电池负极极片。
C：制备隔膜：
在基膜上涂覆氧化铝层即得锂离子电池隔膜。
D：制备电解液：
将1.05mol/L LiPF6、1.5wt％的氟代碳酸乙烯酯、1.5wt％的二氟二草酸硼酸锂加入混合溶剂(EC/EMC/PC质量比为1:1:0.05)中，搅拌均匀即得锂离子电池电解液。2)制备电池：
将步骤1)制备的正极极片、负极极片和隔膜按照负极极片/隔膜/正极极片的顺序叠成裸电芯，将连接极耳、封装、注入电解液、化成制得锂离子电池。
实施例3
本实施例锂离子电池采用的电解液中的添加剂为2.5wt％的氟代碳酸乙烯酯、1.3wt％的二氟二草酸硼酸锂，电解质浓度为1.1mol/L，该锂离子电池由以下方法制备获得，具体操作步骤为：
1)制备正极极片、负极极片、隔膜和电解液：
A：制备正极极片：
a：以正极材料的总量为基准，称取5％重量比的LA132水基粘结剂溶于去离子水中，其中粘结剂的固含量为6.8％，搅拌50min至粘结剂完全溶解，得粘结剂溶液；将2％重量比的导电剂Super P和2％重量比的科琴黑干混均匀后，得到导电剂混合物；然后向粘结剂溶液中加入导电剂混合物，高速1600转/min搅拌3h得到初级浆料，然后向初级浆料中加入91％重量比的磷酸铁锂，高速1500转/min搅拌8h至均匀分散，抽真空搅拌2h,最终制成粘度为7000mPa.s水基正极浆料；
b：将步骤a制备的水基正极浆料涂覆在铝箔上烘干后裁切成所需的尺寸，制得正极极片。
B：制备负极极片：
将硬碳、导电剂Super P、丁苯橡胶按重量比95:1.2:3.8与去离子水混合且搅拌均匀得到负极浆料，将负极浆料均匀涂覆在10μm厚的铜箔两面，干燥后裁切成所需的尺寸，制得锂离子电池负极极片。
C：制备隔膜：
在基膜上涂覆氧化铝层即得锂离子电池隔膜。
D：制备电解液：
将1.1mol/L LiPF6(给出某种电解质盐及其用量)、2.5wt％的氟代碳酸乙烯酯、1.3wt％的二氟二草酸硼酸锂加入EC和EMC(质量比1:1.8)，搅拌均匀即得锂离子电池电解液。
2)制备电池：
将步骤1)制备的正极极片、负极极片和隔膜按照负极极片/隔膜/正极极片的顺序叠成裸电芯，将连接极耳、封装、注入电解液、化成制得锂离子电池。
实施例4
本实施例锂离子电池采用的电解液中的添加剂为1.0wt％的氟代碳酸乙烯酯、2.5wt％的二氟二草酸硼酸锂，电解质浓度为1.1mol/L，该锂离子电池由以下方法制备获得，具体操作步骤为：
1)制备正极极片、负极极片、隔膜和电解液：
A：制备正极极片：
a：以正极材料的总量为基准，称取5.2％重量比的LA132水基粘结剂溶于去离子水中，其中粘结剂的固含量为5％，搅拌60min至粘结剂完全溶解，得粘结剂溶液，然后向粘结剂溶液中加入1.8％重量比的导电剂Super P搅拌2h得到初级浆料；将92％重量比的磷酸铁锂、2.1％重量比的KS-6导电剂、0.95％重量比碳纤维干混均匀，得到混合物；将混合物加入上述初级浆料中，高速1300转/min搅拌6h至均匀分散，抽真空搅拌1.5h,最终制成粘度为6800mPa.s水基正极浆料；
b：将步骤a制备的水基正极浆料涂覆在铝箔上烘干后裁切成所需的尺寸，制得正极极片。
B：制备负极极片：
将软碳、导电剂Super P、LA132水基粘结剂按重量比95:1.2:3.8与去离子水混合且搅拌均匀得到负极浆料，将负极浆料均匀涂覆在10μm厚的铜箔两面，干燥后裁切成所需的尺寸，制得锂离子电池负极极片。
C：制备隔膜：
在基膜上涂覆氧化铝层即得锂离子电池隔膜。
D：制备电解液：
将1.1mol/L LiPF6、(给出某种电解质盐及其用量)、1.0wt％的氟代碳酸乙烯酯、2.0wt％的二氟二草酸硼酸锂加入(EC/EMC/DEC质量比为4:4:2)，搅拌均匀即得锂离子电池电解液。
2)制备电池：
将步骤1)制备的正极极片、负极极片和隔膜按照负极极片/隔膜/正极极片的顺序叠成裸电芯，将连接极耳、封装、注入电解液、化成制得锂离子电池。
实施例5
本实施例锂离子电池采用的电解液中的添加剂为2.2wt％的氟代碳酸乙烯酯、1.8wt％的二氟二草酸硼酸锂，电解质浓度为1.1mol/L，该锂离子电池由以下方法制备获得，具体操作步骤为：
1)制备正极极片、负极极片、隔膜和电解液：
A：制备正极极片：
a：以正极材料的总量为基准，称取4.8％重量比的LA132水基粘结剂溶于去离子水中，其中粘结剂的固含量为5.3％，搅拌60min至粘结剂完全溶解，得粘结剂溶液；将0.3％重量比的导电剂Super P、1.1％重量比的KS-6、0.95％重量比的碳纳米管导电剂干混均匀得到导电剂混合物；然后将导电剂混合物加入到粘结剂溶液中，搅拌3h至均匀分散，得到初级浆料，然后向初级浆料中加入导电剂混合物，搅拌8h至均匀分散，抽真空搅拌2h,最终制成粘度为6500mPa.s水基正极浆料；
b：将步骤a制备的水基正极浆料涂覆在铝箔上烘干后裁切成所需的尺寸，制得正极极片。
B：制备负极极片：
将人造石墨、导电剂Super P、LA132水基粘结剂按重量比95:1.2:3.8与去离子水混合且搅拌均匀得到负极浆料，将负极浆料均匀涂覆在10μm厚的铜箔两面，干燥后裁切成所需的尺寸，制得锂离子电池负极极片。
C：制备隔膜：
在基膜上涂覆氧化铝层即得锂离子电池隔膜。
D：制备电解液：
将1.1mol/L LiPF6、2.2wt％的氟代碳酸乙烯酯、1.8wt％的二氟二草酸硼酸锂加入混合溶剂(EC/EMC质量比为1:1.8)中，搅拌均匀即得锂离子电池电解液。
2)制备电池：
将步骤1)制备的正极极片、负极极片和隔膜按照负极极片/隔膜/正极极片的顺序叠成裸电芯，将连接极耳、封装、注入电解液、化成制得锂离子电池。
实施例6
本实施例锂离子电池采用的电解液中的添加剂为1.8wt％的氟代碳酸乙烯酯、1.7wt％的二氟二草酸硼酸锂，电解质的浓度为1.2mol/L，该锂离子电池由以下方法制备获得，具体操作步骤为：
1)制备正极极片、负极极片、隔膜和电解液：
A：制备正极极片：
a：以正极材料的总量为基准，将1％重量比的导电剂Super P、0.9％重量比的KS-6、1.2％重量比石墨烯和92.3％重量比锰酸锂干混均匀得到混合物；将4.6％重量比粘结剂分散于部分去离子水中，搅拌均匀，得到粘结剂溶液；然后将粘结剂溶液、剩余的去离子水依次加入混合物中，高速1500转/min搅拌6h至均匀分散，抽真空搅拌3h,最终制成粘度为6600mPa.s水基正极浆料；
b：将步骤a制备的水基正极浆料涂覆在铝箔上烘干后裁切成所需的尺寸，制得正极极片。
B：制备负极极片：
将人造石墨、导电剂Super P、LA132水基粘结剂按重量比95:1.2:3.8与去离子水混合且搅拌均匀得到负极浆料，将负极浆料均匀涂覆在10μm厚的铜箔两面，干燥后裁切成所需的尺寸，制得锂离子电池负极极片。
C：制备隔膜：
在基膜上涂覆氧化铝层即得锂离子电池隔膜。
D：制备电解液：
将1.2mol/L LiPF6、1.8wt％的氟代碳酸乙烯酯、1.7wt％的二氟二草酸硼酸锂加入混合溶剂(EC/DMC/EMC/PC质量比为4:2:2.5:1)中，搅拌均匀即得锂离子电池电解液。
2)制备电池：
将步骤1)制备的正极极片、负极极片和隔膜按照负极极片/隔膜/正极极片的顺序叠成裸电芯，将连接极耳、封装、注入电解液、化成制得锂离子电池。
实施例7
本实施例锂离子电池采用的电解液中的添加剂为0.5wt％的氟代碳酸乙烯酯、0.1wt％的二氟二草酸硼酸锂，电解质浓度为0.8mol/L，该锂离子电池由以下方法制备获得，具体操作步骤为：
1)制备正极极片、负极极片、隔膜和电解液：
A：制备正极极片：
a：以正极材料的总量为基准，将5％重量比的导电炭黑、0.5％重量比的KS-6和92.3％重量比锰酸锂干混均匀得到混合物；将4.6％重量比粘结剂分散于部分去离子水中，搅拌均匀，得到粘结剂溶液；然后将混合物、剩余的去离子水依次加入粘结剂中，搅拌6h至均匀分散，抽真空搅拌3h,最终制成粘度为6600mPa.s水基正极浆料；
b：将步骤a制备的水基正极浆料涂覆在铝箔上烘干后裁切成所需的尺寸，制得正极极片。
B：制备负极极片：
将人造石墨、导电剂Super P、LA132水基粘结剂按重量比95:1.2:3.8与去离子水混合且搅拌均匀得到负极浆料，将负极浆料均匀涂覆在10μm厚的铜箔两面，干燥后裁切成所需的尺寸，制得锂离子电池负极极片。
C：制备隔膜：
在基膜上涂覆氧化铝层即得锂离子电池隔膜。
D：制备电解液：
将0.8mol/L LiPF6、0.5wt％的氟代碳酸乙烯酯、0.1wt％的二氟二草酸硼酸锂加入混合溶剂(EC/EMC/DEC质量比为2:2:1)中，搅拌均匀即得锂离子电池电解液。
2)制备电池：
将步骤1)制备的正极极片、负极极片和隔膜按照负极极片/隔膜/正极极片的顺序叠成裸电芯，将连接极耳、封装、注入电解液、化成制得锂离子电池。
对比例1
本对比例锂离子电池采用的电解液中不含有氟代碳酸乙烯酯和二氟二草酸硼酸锂，导电剂仅用Supper P，其他同实施例1。
对比例2
本对比例锂离子电池采用的电解液中添加剂为2.5wt％氟代碳酸乙烯酯，其他同实施例1。
对比例3
本对比例锂离子电池采用的电解液中添加剂为2.5wt％二氟二草酸硼酸锂，其他同实施例1。
对比例4
本对比例锂离子电池采用的电解液中添加剂为1.0wt％的氟代碳酸乙烯酯、1.5wt％的二氟二草酸硼酸锂和3％碳酸亚乙烯酯，其他同实施例1
试验例
分别检测实施例1～7和对比例1～4制备的锂离子电池的循环性能。
检测方法：循环性能测试：在40℃、相对湿度25％的环境条件下，使用充放电测试装置，充放电电压范围是2.5～3.65V，在1C/1C的倍率下对待测电池进行充放电测试，以首次放电容量为基准，计算其在500次循环过程中电池的容量保持率，检测结果如下表1所示：
表1实施例1～6和对比例1～4制备的锂离子电池的500次充放电循环过程中容量保持率
循环次数 100次 200次 300次 400次 500次
实施例1 96.3％ 93.8％ 92.6％ 91.5％ 91.5％
实施例2 97.8％ 97.3％ 94.7％ 93.3％ 92.7％
实施例3 98.3％ 96.5％ 94％ 93.5％ 93.2％
实施例4 97.5％ 96.2％ 94.3％ 92.9％ 92.6％
实施例5 99.2％ 97.1％ 95.8％ 95.5％ 94.9％
实施例6 98.3％ 96.9％ 95.4％ 94.1％ 93.1％
实施例7 95.8％ 93.5％ 90.9％ 88.5％ 87.4％
对比例1 91.3％ 86.5％ 83.0％ 79.6％ 74.7％
对比例2 96.2％ 94.6％ 93.3％ 92.1％ 91.5％
对比例3 94.8％ 93.5％ 91.9％ 91.1％ 90.8％
对比例4 98.9％ 97.3％ 96.2％ 95.4％ 95.2％

Claims (5)

1.一种锂离子电池电解液，包括电解质、溶剂和添加剂，其特征在于，电解质在电解液中的浓度为0.8～1.2mol/L，基于所述的电解液的总重量，所述添加剂的含量为0.6％～5％；添加剂中各组分的质量百分含量为0.5％～2.5％氟代碳酸乙烯酯，0.1％～2.5％二氟二草酸硼酸锂。
2.一种锂离子电池，包括正极集流体和涂覆在正极集流体上的正极活性材料、负极集流体和涂覆在负极集流体上得负极活性材料、隔膜和电解液，其特征在于，所述电解液为权利要求1所述的电解液。
3.如权利要求2所述的锂离子电池，其特征在于，所述正极活性材料包括正极活性物质、导电剂、粘结剂；其中导电剂为A、B两种导电剂的复合物，其中A导电剂为导电炭黑、Super P、乙炔黑中的任意一种，B导电剂为导电石墨、科琴黑、碳纳米管、石墨烯、碳纤维中的任意一种或组合。
4.如权利要求3所述的锂离子电池，其特征在于，所述A导电剂与B导电剂为重量比为0.1～10：1。
5.如权利要求3所述的锂离子电池，其特征在于，所述正极活性材料中各组分的重量百分含量为：正极活性物质85％～95％，导电剂1％～10％，粘结剂3％～10％。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105261760A (zh) * 2015-10-30 2016-01-20 中航锂电（洛阳）有限公司 锂离子电池水性正极复合集流体、正极片及其制备方法、锂离子电池
CN105336986A (zh) * 2015-09-23 2016-02-17 天津力神电池股份有限公司 一种用于圆柱功率型锂离子电池的低温电解液
CN106025341A (zh) * 2016-06-27 2016-10-12 国润金华（北京）国际投资管理有限公司 一种快充、快放、长寿锂离子动力电池
CN106299250A (zh) * 2016-11-07 2017-01-04 珠海格力电器股份有限公司 一种电极浆料的制备方法
CN108767205A (zh) * 2018-04-13 2018-11-06 东风商用车有限公司 一种人造石墨-硬碳负极材料的制备方法和材料及应用
CN109863628A (zh) * 2016-10-10 2019-06-07 三星Sdi株式会社 锂二次电池正极和包括该锂二次电池正极的锂二次电池
CN109935906A (zh) * 2017-12-18 2019-06-25 孚能科技（赣州）有限公司 电解液和锂离子电池
CN111446502A (zh) * 2020-04-13 2020-07-24 上海交通大学 高温循环性能优异的锂离子电池用不可燃安全电解液及锂离子电池
CN115692609A (zh) * 2022-11-01 2023-02-03 上海屹锂新能源科技有限公司 一种全固态锂离子电池用复合正极及其制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102569880A (zh) * 2011-12-31 2012-07-11 深圳新宙邦科技股份有限公司 锂离子二次电池及其电解液以及酰胺类化合物的应用
CN104103852A (zh) * 2014-03-28 2014-10-15 珠海市赛纬电子材料有限公司 一种高电压锂离子电池的非水电解液

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102569880A (zh) * 2011-12-31 2012-07-11 深圳新宙邦科技股份有限公司 锂离子二次电池及其电解液以及酰胺类化合物的应用
CN104103852A (zh) * 2014-03-28 2014-10-15 珠海市赛纬电子材料有限公司 一种高电压锂离子电池的非水电解液

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张庆堂等: "锂离子电池导电剂研究进展", 《化学通报(网络版)》 *

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105336986A (zh) * 2015-09-23 2016-02-17 天津力神电池股份有限公司 一种用于圆柱功率型锂离子电池的低温电解液
CN105261760A (zh) * 2015-10-30 2016-01-20 中航锂电（洛阳）有限公司 锂离子电池水性正极复合集流体、正极片及其制备方法、锂离子电池
CN106025341A (zh) * 2016-06-27 2016-10-12 国润金华（北京）国际投资管理有限公司 一种快充、快放、长寿锂离子动力电池
CN109863628A (zh) * 2016-10-10 2019-06-07 三星Sdi株式会社 锂二次电池正极和包括该锂二次电池正极的锂二次电池
CN109863628B (zh) * 2016-10-10 2022-08-12 三星Sdi株式会社 锂二次电池正极和包括该锂二次电池正极的锂二次电池
CN106299250A (zh) * 2016-11-07 2017-01-04 珠海格力电器股份有限公司 一种电极浆料的制备方法
CN106299250B (zh) * 2016-11-07 2019-02-05 珠海格力电器股份有限公司 一种电极浆料的制备方法
CN109935906A (zh) * 2017-12-18 2019-06-25 孚能科技（赣州）有限公司 电解液和锂离子电池
CN109935906B (zh) * 2017-12-18 2022-06-14 孚能科技(赣州)股份有限公司 电解液和锂离子电池
CN108767205A (zh) * 2018-04-13 2018-11-06 东风商用车有限公司 一种人造石墨-硬碳负极材料的制备方法和材料及应用
CN111446502A (zh) * 2020-04-13 2020-07-24 上海交通大学 高温循环性能优异的锂离子电池用不可燃安全电解液及锂离子电池
CN115692609A (zh) * 2022-11-01 2023-02-03 上海屹锂新能源科技有限公司 一种全固态锂离子电池用复合正极及其制备方法

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