[发明专利]一种多用途超低温充放电锂离子电池及其制备方法

说明书

本发明提供了一种多用途超低温充放电锂离子电池及其制备方法，包括壳体以及设置于壳体内部的呈卷绕形或层叠形结构的电池芯，电池芯的正极片集流体为厚度15‑30um的铝箔，铝箔两侧涂覆有纳米级磷酸铁锂和多种复合导电剂及粘结剂涂层，电池芯的负极片集流体为厚度6‑20um的铜箔，铜箔两侧涂覆有中间相碳微球或硬碳或类似于硬碳且具有高充放电性能的人造石墨和多种复合导电剂及粘结剂涂层，所述的正极片与负极片之间设有高透气性的隔膜，隔膜的厚度在20um‑30um之间，壳体内部灌注有非水有机电解液，壳体的顶侧设有正极极耳和负极极耳，该锂离子甚至在零下60℃依然可以正常放电，更可贵的是可以在零下30℃甚至更低温度下充电，而且可在低温下长期循环使用。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，特别是涉及一种多用途超低温充放电锂离子电池及其制备方法。

背景技术

锂离子电池已经走进了千家万户，大家无时无刻不在享受着锂离子电池给生活带来的方便和快捷。从手机、PAD、电脑、可穿戴设备、电动自行车到电动汽车，充斥着日常生活的方方面面。除日常生活领域外，电动工具、通信基站、太阳能路灯、离网式储能电站、部队等等都要用到锂离子电池。

锂离子电池虽然用途广泛、使用方便，但是一般的锂离子电池最低只能在零下20度左右使用，在更低温度下便不能正常工作，更不能在零度以下充电，低温性能较差严重限制了它的使用地域。。

发明内容

本发明提供了一种多用途超低温充放电锂离子电池，该锂离子电池不但能够在零下50℃，甚至在零下60℃依然可以正常放电，更可贵的是可以在零下30℃甚至更低温度下充电，而且可在低温下长期循环使用。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种多用途超低温充放电锂离子电池，包括壳体以及设置于壳体内部的呈卷绕形或层叠形结构的电池芯，所述的电池芯的正极片集流体为厚度15-30um的铝箔，铝箔两侧涂覆有纳米级磷酸铁锂和多种复合导电剂及粘结剂涂层，纳米级磷酸铁锂和多种复合导电剂及粘结剂的配比为：磷酸铁锂含量约90％-96％，多种复合导电剂含量约2％-6％，PVDF粘结剂含量约2％-4％；所述的电池芯的负极片集流体为厚度6-20um的铜箔，铜箔两侧涂覆有中间相碳微球或硬碳或类似于硬碳且具有高充放电性能的人造石墨和多种复合导电剂及粘结剂涂层，石墨和多种复合导电剂及粘结剂的配比为：石墨92％-97.5％，多种复合导电剂0.5％-3％，粘结剂2％-5％。所述的正极片与负极片之间设有高透气性的隔膜，隔膜的厚度在20um-30um之间，壳体内部灌注有非水有机电解液，电解液的配比为：六氟磷酸锂百分比含量为8-18％，有机溶剂百分比含量为75％-91％，低温添加剂含量为1％-7％，所述的壳体的顶侧设有正极极耳和负极极耳。

本发明所述的一种多用途超低温充放电锂离子电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、按照以下配比制备正极以及负极涂料浆：

正极涂料浆：纳米级磷酸铁锂和多种复合导电剂及粘结剂的配比为：磷酸铁锂含量约90％-96％，多种复合导电剂含量约2％-6％，PVDF粘结剂含量约2％-4％，混合进行搅拌；

负极涂料浆：石墨92％-97.5％，多种复合导电剂0.5％-3％，粘结剂2％-5％，混合进行搅拌；

S2、制备正极片和负极片：

将制备好的正极涂料浆涂覆在厚度为15-30um的铝箔上后，经辊压、分条和冲压后制成正极片；

将制备好的负极涂料浆涂覆在厚度为6-20um的铜箔上后，经辊压、分条和冲压后制成负极片；

S3、制备电池芯：将正极片与负极片通过隔膜间隔设置，之后制成卷绕形或层叠形结构的电池芯，之后进行电池芯包膜；