本申請(qǐng)涉及鋰離子電芯，特別涉及一種鋰離子電芯及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、目前電子煙電池主要為軟包鋰離子電池，該類(lèi)產(chǎn)品需要電池滿足高體積能量密度、高輸出功率、低自耗電和高安全的性能。但是目前應(yīng)用在電子煙的軟包鋰離子電池不能100％通過(guò)泄壓安全測(cè)試；即使通過(guò)特制能100％通過(guò)泄壓安全測(cè)試，但是其10c倍率放電容量保持率在30％左右，甚至放不出電，另外，循環(huán)壽命≤100周；另一種方式是，正極材料采用選擇在高電壓下依舊可以穩(wěn)定存在磷酸鐵鋰或者錳酸鋰，但是它們純用能量密度低(能量密度排序：鈷酸鋰>三元>錳酸鋰>磷酸鐵鋰)，達(dá)不到使用要求。上述三種方式均無(wú)法同時(shí)滿足100％通過(guò)泄壓安全測(cè)試、10c倍率放電容量保持率≥85％和循環(huán)壽命≥300周(300周容量保持率≥80％)的同時(shí)兼顧一定的能量密度的要求，因此需要設(shè)計(jì)一種鋰離子電芯同時(shí)滿足所述泄壓安全測(cè)試、倍率放電測(cè)試、循環(huán)壽命三項(xiàng)測(cè)試，兼顧電芯的能量密度(4.20v體系≥300wh/l)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N鋰離子電芯，包括由正極片、負(fù)極片和隔膜卷繞而成的卷芯、電解液和包材，所述電解液成分包括10-15％鋰鹽、70％-80％溶劑體系和10-15％添加劑，所述溶劑體系的成分包括碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯和碳酸丙烯酯，所述添加劑的成分包括碳酸亞乙烯酯和甲苯。

2、優(yōu)選的，所述碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯和碳酸丙烯酯的質(zhì)量比為(4-5):(2-3):(2-3)。

3、優(yōu)選的，所述碳酸亞乙烯酯和甲苯的質(zhì)量比為(1-2):(8-9)。

4、優(yōu)選的，所述鋰鹽濃度為1.25mo?l/l，鋰鹽質(zhì)量百分比為15％，溶劑體系質(zhì)量百分比為74％，添加劑的質(zhì)量百分比11％。

5、優(yōu)選的，所述隔膜為單面涂覆有al?2o3的陶瓷隔膜，涂覆后總厚度為12-20um。

6、優(yōu)選的，一種制備方法，用于制備上述的鋰離子電芯，包括以下步驟：

7、s1，正極片制備：將鈷酸鋰、三元材料、錳酸鋰，按照(1-2)：(5-7)：(2-3)的比例加入攪拌缸中，同時(shí)加入導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑和溶劑，充分?jǐn)嚢璧玫椒稚⒕鶆虻恼龢O材料，將正極材料均勻涂布在基材上，通過(guò)高速分散設(shè)備制備成漿料，經(jīng)涂布、對(duì)輥壓實(shí)、分切后，制成對(duì)應(yīng)長(zhǎng)度的正極片，在所述正極片上焊接鋁轉(zhuǎn)鎳極耳；

8、s2，負(fù)極片制備：將負(fù)極材料均勻涂布在基材上，通過(guò)高速分散設(shè)備制備成漿料，經(jīng)涂布、對(duì)輥壓實(shí)、分切后，制成對(duì)應(yīng)長(zhǎng)度的負(fù)極片，在所述負(fù)極片上焊接銅鍍鎳極耳，其中，負(fù)極材料成分為人造石墨；

9、s3，將正極片、負(fù)極片與隔膜用卷繞機(jī)進(jìn)行卷繞得到卷芯，再依次經(jīng)過(guò)壓芯、封裝、烘烤、注液、老化、化成、二封、分容、包裝工序，得到容量在400mah的方形軟包鋰離子電芯。

10、優(yōu)選的，在步驟s1中，將4.40v或者4.45v的鈷酸鋰、4.35v的單晶三元、4.20v的錳酸鋰按照不同的比例加入攪拌缸中。

11、優(yōu)選的，所述負(fù)極片上的負(fù)極材料的克容量≥350mah/g，粒徑d50為10-15，壓實(shí)密度為1.65-1.70g/cm3。

12、優(yōu)選的，所述正極材料涂布在鋁箔上，負(fù)極材料涂布在銅箔上，銅箔為6-10um，鋁箔為10-16um。

13、優(yōu)選的，所述正極耳和負(fù)極耳的寬度為2-8mm。

14、由上可知，應(yīng)用本申請(qǐng)?zhí)峁┑目梢缘玫揭韵掠幸嫘Ч和ㄟ^(guò)正極材料、電解液設(shè)計(jì)合適的原料比例混合摻雜以提升過(guò)充條件下正極的穩(wěn)定性，同時(shí)兼顧能量密度，提升電池的循環(huán)壽命。負(fù)極采用高容量高壓實(shí)的二次顆粒人造石墨，同時(shí)搭配含甲苯防過(guò)充添加劑的電解液，加上陶瓷涂覆的隔膜，提升了電芯整體的穩(wěn)定性和耐過(guò)充性能，滿足泄壓安全測(cè)試同時(shí)兼顧電芯的能量密度(4.20v體系≥300wh/l)，可規(guī)?；a(chǎn)。

技術(shù)特征：

1.一種鋰離子電芯，其特征在于：包括由正極片、負(fù)極片和隔膜卷繞而成的卷芯、電解液和包材，所述電解液成分包括10-15％鋰鹽、70％-80％溶劑體系和10-15％添加劑，所述溶劑體系的成分包括碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯和碳酸丙烯酯，所述添加劑的成分包括碳酸亞乙烯酯和甲苯。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電芯，其特征在于：所述碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯和碳酸丙烯酯的質(zhì)量比為(4-5):(2-3):(2-3)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電芯，其特征在于：所述碳酸亞乙烯酯和甲苯的質(zhì)量比為(1-2):(8-9)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電芯，其特征在于：所述鋰鹽濃度為1.25mol/l，鋰鹽質(zhì)量百分比為15％，溶劑體系質(zhì)量百分比為74％，添加劑的質(zhì)量百分比11％。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電芯，其特征在于：所述隔膜為單面涂覆有al2o3的陶瓷隔膜，涂覆后總厚度為12-20um。

6.一種制備方法，其特征在于:用于制備根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的鋰離子電芯，包括以下步驟：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于:在步驟s1中，將4.40v或者4.45v的鈷酸鋰、4.35v的單晶三元、4.20v的錳酸鋰按照不同的比例加入攪拌缸中。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于:所述負(fù)極片上的負(fù)極材料的克容量≥350mah/g，粒徑d50為10-15，壓實(shí)密度為1.65-1.70g/cm3。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于:所述正極材料涂布在鋁箔上，負(fù)極材料涂布在銅箔上，銅箔為6-10um，鋁箔為10-16um。

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于:所述正極耳和負(fù)極耳的寬度為2-8mm。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)涉及鋰離子電芯技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種鋰離子電芯及其制備方法。包括由正極片、負(fù)極片和隔膜卷繞而成的卷芯、電解液和包材，電解液成分包括10?15％鋰鹽、70％?80％溶劑體系和10?15％添加劑，溶劑體系的成分包括碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯和碳酸丙烯酯，添加劑的成分包括碳酸亞乙烯酯和甲苯。通過(guò)不同正極材料混合摻雜、電解液合適的設(shè)計(jì)比例以提升過(guò)充條件下正極的穩(wěn)定性，提升了電池的循環(huán)壽命。負(fù)極采用高容量高壓實(shí)的二次顆粒人造石墨，同時(shí)搭配含甲苯防過(guò)充添加劑的電解液，加上陶瓷涂覆的隔膜，提升了電芯整體的穩(wěn)定性和耐過(guò)充性能。通過(guò)正極、負(fù)極、電解液、隔膜等調(diào)整和組合搭配，使電芯滿足電子煙國(guó)標(biāo)泄壓安全測(cè)試，同時(shí)兼顧電芯的能量密度。

技術(shù)研發(fā)人員：肖世玲,王開(kāi)鈺,龍梅,宋金濤,董家樂(lè),黃志康,李崗,萬(wàn)二威,鄭豐周,陳日宇
受保護(hù)的技術(shù)使用者：惠州市緯世新能源有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2