CN107946646A - 一种方形低温锂离子电池及其制作方法 - Google Patents

一种方形低温锂离子电池及其制作方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107946646A
CN107946646A CN201710242882.6A CN201710242882A CN107946646A CN 107946646 A CN107946646 A CN 107946646A CN 201710242882 A CN201710242882 A CN 201710242882A CN 107946646 A CN107946646 A CN 107946646A
Authority
CN
China
Prior art keywords
ion battery
lithium ion
electrolyte
low
lithium
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710242882.6A
Other languages
English (en)
Inventor
朱冠华
谭春华
符泽卫
邢伟伟
王家涛
万伟超
罗开燕
刘恒宇
李青
芮小勇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yunnan Tin Group (holding) Co Ltd
Original Assignee
Yunnan Tin Group (holding) Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yunnan Tin Group (holding) Co Ltd filed Critical Yunnan Tin Group (holding) Co Ltd
Priority to CN201710242882.6A priority Critical patent/CN107946646A/zh
Publication of CN107946646A publication Critical patent/CN107946646A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
    • H01M10/0566—Liquid materials
    • H01M10/0567—Liquid materials characterised by the additives
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058—Construction or manufacture
    • H01M10/0587—Construction or manufacture of accumulators having only wound construction elements, i.e. wound positive electrodes, wound negative electrodes and wound separators
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

本发明涉及锂离子电池制造技术领域，尤其涉及一种方形低温锂离子电池。一种方形低温锂离子电池，包括含有正极活性物质的正极，含有负极活性物质的负极以及设置在所述正极和所述负极之间的隔膜和电解液；其特征在于：所述电解液内添加一定量的离子液体1‑丁基‑3‑甲基咪唑四氟硼酸盐1%‑5%。所得钴酸锂电池高温储存、低温放电、低温充放电及常温循环性能。

Description

一种方形低温锂离子电池及其制作方法
背景技术
本发明涉及锂离子电池制造技术领域，尤其涉及一种方形低温锂离子电池。
锂离子电池相比镍氢、铅酸等二次电池具有更宽的工作温度范围，随着电池人们对电池需求的要求日益高端，要求锂离子电池在极端低温条件下放电，而且要求电池能够低温充电池。普通的低温型锂离子电池能够低温放电，但低温充电会析锂。要开发一款低温性能优异的电池，通常采用低电解常数锂盐来防止低温充电析锂。低电解常数锂盐如LIBF4相对成本较高。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明通过在电解液内添加少量的离子液体，改善电解液低温电导率，有效改善电池低温情况下电导率，即改善电池低温放电，又实现低温充放电性能，目的在于提供了一种能够超低温放电、低温充电、且高温性能优良的方形低锂电池。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种方形低温锂离子电池，包括含有正极活性物质的正极，含有负极活性物质的负极以及设置在所述正极和所述负极之间的隔膜和电解液；其特征在于：所述电解液内添加一定量的离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐，重量百分比1%-5%。
所述的低温型锂离子电池的制备实施过程,包括以下步骤：
（1）正极配料，正极活性物质为经过体相掺杂及表面包覆处理的钴酸锂LiCo2-xAxO2，所述钴酸酸锂粒度D50为5-7µm，其特征在于：A=Al、 X=0-0.05，其表面包覆总活性物质含量0.8-1.2% ZnO。正极配方：钴酸锂：Sp：PVDF=95.3：2.5：2.2；
（2）负极配料，中间相碳微球：Sp：PVDF=94：2.5：3.5；
（3）正极片制备；
（4）负极片制备；
（5）正负极片卷绕；
（6）并卷芯；
（7）极耳铆接盖板、入壳、激光焊;
（8）电芯烘烤，电解液配方：
所述的低温型锂离子电池，其特征在于：所述电解液溶剂包括碳酸乙烯酯（EC）wt20%-25% ，碳酸丙烯酯（PC）wt 3%-8%，碳酸二乙酯（DEC）wt 19%-22%，碳酸甲乙酯（EMC）wt 34%-40%。
所述的低温型锂离子电池，其特征在于：所述电解液还包括其他添加剂：1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐wt1%-5%, 碳酸亚乙烯酯（VC）wt 1%-1.5%，联苯（BP）wt 1%-2%。
所述的正极活性物质体相掺杂及表面包覆钴酸锂LiCo2-xAxO2，其特征在于： A=Al、Cr，0≤X≤0.05。
所述的体相掺杂及表面包覆钴酸锂，其特征在于：其表面包覆总活性物质含量0.8%-1.2%的ZnO或B2O3。
本发明采用上述的技术方案，与现有的技术相比具有以下几个显著的优点：所得钴酸锂电池高温储存、低温放电、低温充放电及常温循环性能良好。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
实施例1
所述的低温型锂离子电池的制备实施过程,发明内容细节：
所述正极活性物质为经过体相掺杂及表面包覆处理的钴酸锂LiCo2-xAxO2，所述钴酸酸锂粒度D50为5-7µm，其特征在于：A=Al、 X=0.05，其表面包覆总活性物质含量1% ZnO。所述电解液配方：电解液溶剂包括碳酸乙烯酯（EC） wt22% ，碳酸丙烯酯（PC） wt 5%，碳酸二乙酯（DEC）wt 19%，碳酸甲乙酯（EMC）wt 36%;锂盐LiPF6 wt 12%;添加剂1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐wt 3%,碳酸亚乙烯酯（VC）wt 1%,联苯（BP）wt 2%。
所得方形钴酸锂电池经过70度高温储存、-40度放电、-30度低温充放电、常温循环测试结果见表1、表2、表3、表4中实施例1。
实施例2
所述的低温型锂离子电池的制备实施过程, 发明内容细节：
所述正极活性物质为经过体相掺杂及表面包覆处理的钴酸锂LiCo2-xAxO2，所述钴酸酸锂粒度D50为5-7µm，其特征在于：A=Al、 X=0，其表面包覆总活性物质含量1% ZnO。所述电解液配方：电解液溶剂包括碳酸乙烯酯（EC） wt22% ，碳酸丙烯酯（PC） wt5%，碳酸二乙酯（DEC）wt19%，碳酸甲乙酯（EMC）wt36%;锂盐LiPF6 wt 12%;添加剂1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐wt 3%,碳酸亚乙烯酯（VC）wt1%,联苯（BP）wt2%。
所得方形钴酸锂电池经过70度高温储存、-40度放电、-30度低温充放电、常温循环测试结果见表1、表2、表3、表4中实施例2。
对比例1
所述的低温型锂离子电池的制备实施过程,包括以下步骤：
所述正极活性物质为经过体相掺杂及表面包覆处理的钴酸锂LiCo2-xAxO2，所述钴酸酸锂粒度D50为5-7µm，其特征在于：A=Al、 X=0.05，其表面包覆总活性物质含量1%ZnO。所述电解液配方：电解液溶剂包括碳酸乙烯酯（EC） wt22.8%，碳酸丙烯酯（PC） wt5.2%，碳酸二乙酯（DEC）wt19.7%，碳酸甲乙酯（EMC）wt37.3%;锂盐LiPF6 wt12%;添加剂：碳酸亚乙烯酯（VC）wt1%,联苯（BP）wt2%。
常温循环测试结果见表1、表2、表3、表4中对比例1。
对比例2
所述的低温型锂离子电池的制备实施过程,包括以下步骤：
所述正极活性物质为经过体相掺杂及表面包覆处理的钴酸锂LiCo2-xAxO2，所述钴酸酸锂粒度D50为5-7µm，其特征在于：A=Al、 X=0.05，其表面包覆总活性物质含量1% ZnO。所述电解液配方：电解液溶剂包括碳酸乙烯酯（EC） wt22.5% ，碳酸丙烯酯（PC）wt 5.1%，碳酸二乙酯（DEC）wt19.5%，碳酸甲乙酯（EMC）wt36.9%;锂盐LiPF6 wt12%;添加剂1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐wt3%,碳酸亚乙烯酯（VC）wt1%。
所得方形钴酸锂电池经过70度高温储存、-40度放电、-30度低温充放电、常温循环测试结果见表1、表2、表3、表4中对比例2。
表1
表2
表3
表4
通过70度高温储存、-40度放电、-30度低温充放电、常温循环数据可以看出体相掺杂及表面包覆钴酸锂LiCo2-xAxO2，其特征在于： A=Al、Cr， X=0.05。，负极采用中间相碳微球油性配方，电解液添加1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐wt3%，联苯（BP）wt 2%，所得钴酸锂电池高温储存、低温放电、低温充放电及常温循环性能良好。
上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明实施范围，故凡以本发明权利要求所述的特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括在本发明权利要求范围之内。

Claims (6)

1.一种方形低温锂离子电池，包括含有正极活性物质的正极，含有负极活性物质的负极以及设置在所述正极和所述负极之间的隔膜和电解液；其特征在于：所述电解液内添加一定量的离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐。
2.根据权利要求1所述的低温型锂离子电池，其特征在于：添加离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐重量百分比优选3%。
3.根据权利要求1所述的低温型锂离子电池，其特征在于：所述电解液溶剂包括碳酸乙烯酯（EC） wt20%-25% 、碳酸丙烯酯（PC） wt 3%-8%、碳酸二乙酯（DEC）wt 19%-22%、碳酸甲乙酯（EMC）wt 34%-40%。
4.根据权利要求1所述的低温型锂离子电池，其特征在于：所述电解液还包括其他添加剂碳酸亚乙烯酯（VC）wt 1%-1.5%、联苯（BP）wt 1%-2%。
5.根据权利要求1所述的正极活性物质体相掺杂及表面包覆钴酸锂LiCo2-xAxO2，其特征在于： A=Al、Cr，0.02≤X≤0.05。
6.根据权利要求5所述的体相掺杂及表面包覆钴酸锂，其特征在于：其表面包覆总活性物质含量0.8%-1.2%的ZnO或B2O3。
CN201710242882.6A 2017-04-14 2017-04-14 一种方形低温锂离子电池及其制作方法 Pending CN107946646A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710242882.6A CN107946646A (zh) 2017-04-14 2017-04-14 一种方形低温锂离子电池及其制作方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710242882.6A CN107946646A (zh) 2017-04-14 2017-04-14 一种方形低温锂离子电池及其制作方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107946646A true CN107946646A (zh) 2018-04-20

Family

ID=61929076

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710242882.6A Pending CN107946646A (zh) 2017-04-14 2017-04-14 一种方形低温锂离子电池及其制作方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107946646A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110890595A (zh) * 2019-11-18 2020-03-17 淮北市锂动芯新能源科技有限公司 一种超低温电子烟锂离子电池的制备方法
CN114361381A (zh) * 2021-12-20 2022-04-15 珠海冠宇电池股份有限公司 一种锂离子电池

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102292856A (zh) * 2009-01-23 2011-12-21 Nec能源元器件株式会社 锂离子电池
CN102324566A (zh) * 2011-09-20 2012-01-18 南京林业大学 一种离子液体电解液的制备方法
CN102468515A (zh) * 2010-11-05 2012-05-23 海洋王照明科技股份有限公司 一种锂离子电池及其制备方法
JP5379688B2 (ja) * 2007-08-27 2013-12-25 株式会社ブリヂストン ２次電池用非水電解液及びそれを備えた非水電解液２次電池
CN106025362A (zh) * 2016-06-28 2016-10-12 华蓥市高科龙电子科技有限公司 一种低温型锂离子电池电解液
CN106058245A (zh) * 2016-08-09 2016-10-26 中航锂电（洛阳）有限公司 一种低温锂离子电池
CN106450509A (zh) * 2015-08-05 2017-02-22 苏州宝时得电动工具有限公司 电解液和电池

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5379688B2 (ja) * 2007-08-27 2013-12-25 株式会社ブリヂストン ２次電池用非水電解液及びそれを備えた非水電解液２次電池
CN102292856A (zh) * 2009-01-23 2011-12-21 Nec能源元器件株式会社 锂离子电池
CN102468515A (zh) * 2010-11-05 2012-05-23 海洋王照明科技股份有限公司 一种锂离子电池及其制备方法
CN102324566A (zh) * 2011-09-20 2012-01-18 南京林业大学 一种离子液体电解液的制备方法
CN106450509A (zh) * 2015-08-05 2017-02-22 苏州宝时得电动工具有限公司 电解液和电池
CN106025362A (zh) * 2016-06-28 2016-10-12 华蓥市高科龙电子科技有限公司 一种低温型锂离子电池电解液
CN106058245A (zh) * 2016-08-09 2016-10-26 中航锂电（洛阳）有限公司 一种低温锂离子电池

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110890595A (zh) * 2019-11-18 2020-03-17 淮北市锂动芯新能源科技有限公司 一种超低温电子烟锂离子电池的制备方法
CN114361381A (zh) * 2021-12-20 2022-04-15 珠海冠宇电池股份有限公司 一种锂离子电池

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110752408B (zh) 一种电解液及其制备方法和锂离子电池
CN102104172B (zh) 改进电池安全性的电解质溶剂和包含其的锂二次电池
CN109546219A (zh) 一种锂离子电池电解液及使用该电解液的锂离子电池
CN107706455A (zh) 一种兼顾高低温性能的高电压倍率电解液及使用该电解液的锂离子电池
CN106558732B (zh) 一种锂离子电池电解液和锂离子电池
CN108321434A (zh) 一种高电压锂离子电池电解液
CN102569885A (zh) 锂离子电池用非水电解液及锂离子二次电池
CN104269576A (zh) 一种电解液及使用该电解液的锂离子电池
CN106159330A (zh) 一种pc基高电压电解液及一种锂离子电池
CN104466248A (zh) 一种电解液及使用该电解液的锂离子电池
CN108987808A (zh) 一种高电压锂离子电池非水电解液及锂离子电池
CN103346350A (zh) 一种改善锂离子电池性能的电解液以及电池
CN112467209A (zh) 一种高低温性能兼顾的高电压锂离子电池
CN105261791A (zh) 一种超高温型高电压锂离子电池电解液及使用该电解液的锂离子电池
WO2017185703A1 (zh) 一种高温锂离子电池电解液及其制备方法和高温锂离子电池
CN109286041A (zh) 电解液及二次锂电池
CN105789685A (zh) 锂离子电池及其电解液
CN114204123A (zh) 一种耐高压高功率电解液及其应用
CN101662046A (zh) 锂离子电池
CN111668551A (zh) 一种匹配硅碳负极材料锂离子电池的高温高压电解液
CN107946646A (zh) 一种方形低温锂离子电池及其制作方法
WO2016090738A1 (zh) 一种电解液及使用该电解液的锂离子电池
JP2001229976A (ja) 非水系二次電池とその製造方法
CN102856588B (zh) 锂离子电池用非水电解液与锂离子电池
CN110429336A (zh) 一种非水电解液及锂离子电池

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20180420

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication