[发明专利]一种低温充放电锂离子电池及其负极材料

权利要求书

1.一种低温充放电锂离子电池负极材料，其特征在于，包括负极活性材料、导电剂、粘结剂，所述负极活性材料为铜基硫化物Cu_xS，1≤x≤2，所述Cu_xS的质量占比为70wt.％～95wt.％，所述导电剂和粘结剂的质量总占比为为30wt.％～5wt.％；所述负极活性材料、导电剂和粘结剂的质量比例之和为1；所述负极活性材料的负载量为1mg/cm²～5mg/cm²。

2.一种低温充放电锂离子电池，其特征在于，包括负极极片、正极极片、电解液以及隔膜；所述负极极片的负极活性材料为铜基硫化物Cu_xS，1≤x≤2，所述正极极片的正极活性材料为镍钴锰(NCM)三元材料、镍钴铝(NCA)三元材料、磷酸铁锂(LiFePO₄)材料、钴酸锂(LiCoO₂)材料、锰酸锂(LiMn₂O₄)材料中的一种，电解液包括锂盐以及溶剂，隔膜分隔所述正极极片、负极极片。

3.根据权利要求2所述的低温充放电锂离子电池，其特征在于，所述Cu_xS的质量占比为70wt.％～95wt.％；所述负极极片还包括导电剂和粘结剂，所述导电剂和粘结剂的质量总占比为30wt.％～5wt.％；所述负极活性材料的负载量为1mg/cm²～5mg/cm²。

4.根据权利要求3所述的低温充放电锂离子电池，其特征在于，所述负极极片的粘结剂为聚偏氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚乙烯醇(PVA)、羟甲基纤维素钠(CMC)、海藻酸钠中的一种，所述负极极片的集流体为铝箔或铜箔中的一种。

5.根据权利要求2-4任一项所述的低温充放电锂离子电池，其特征在于，所述正极活性材料的质量占比为70wt.％～95wt.％；所述正极极片还包括导电剂和粘结剂，所述导电剂和粘结剂的质量总占比为30wt.％～5wt.％，所述正极活性材料、导电剂和粘结剂的质量比例之和为1；所述正极活性材料的负载量为2mg/cm²～10mg/cm²。

6.根据权利要求5所述的低温充放电锂离子电池，其特征在于，所述正极极片的粘结剂为聚偏氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)中的一种，所述正极极片的集流体为铝箔。

7.根据权利要求5所述的低温充放电锂离子电池，其特征在于，所述正极极片和负极极片的导电剂为乙炔黑、科琴黑、碳纳米管和石墨烯中的一种或多种。

8.根据权利要求2所述的低温充放电锂离子电池，其特征在于，所述负极极片和正极极片的容量比为1.1:1～1.2:1。

9.根据权利要求2所述的低温充放电锂离子电池，其特征在于，所述电解液溶剂为1,3-二氧戊环(DOL)、乙二醇二甲醚(DME)、二乙二醇二甲醚(DEGDME)、三乙二醇二甲醚(TEGDME)、四乙二醇二甲醚(Tetraglyme)中的一种或多种，所述电解液的锂盐为六氟磷酸锂(LiPF₆)、双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)、三氟甲磺酸锂(LiCF₃SO₃)、双三氟甲磺酰亚胺锂(LiTFSI)、高氯酸锂(LiClO₄)、四氟硼酸锂(LiBF₄)双草酸硼酸锂(LiBOB)和二氟草酸硼酸锂(LiDFOB)中的一种或多种，所述锂盐的浓度为0.5mol/L～3mol/L。

10.根据权利要求2所述的低温充放电锂离子电池，其特征在于，所述隔膜为聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚酰亚胺(PI)、玻璃纤维纸中的一种；所述锂离子电池为扣式锂离子电池或软包锂离子电池。