本發(fā)明涉及鐵鋰電池,具體為一種高安全不易燃的環(huán)保駐車(chē)用鐵鋰電池。
背景技術(shù):
1、鐵鋰電池,全稱(chēng)是磷酸鐵鋰鋰離子電池,是鋰電池家族中的一類(lèi)電池,其正極材料主要為磷酸鐵鋰材料,故又稱(chēng)為鐵鋰電池,鐵鋰電池具有以下優(yōu)點(diǎn):效率輸出高、溫時(shí)性能良好、充電快、環(huán)保等,其性能特別適合于動(dòng)力方面的應(yīng)用,如:大型電動(dòng)車(chē)輛、電動(dòng)工具、小型醫(yī)療儀器設(shè)備及便攜式儀器等。
2、工業(yè)和經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時(shí)帶來(lái)了不可再生能源匱乏以及環(huán)境污染等問(wèn)題,因此開(kāi)發(fā)并利用新型綠色、可再生能源已成為目前化學(xué)電源領(lǐng)域的熱門(mén)研究領(lǐng)域,鐵鋰離子電池因具有高電壓、高能量密度、循環(huán)壽命長(zhǎng)、記憶效應(yīng)小、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)而在我們的日常生活中被廣泛應(yīng)用,比如便攜式傳統(tǒng)電子設(shè)備、電動(dòng)工具、新能源汽車(chē)、儲(chǔ)能電站等領(lǐng)域,成為目前最有前途和競(jìng)爭(zhēng)力的高科技產(chǎn)品之一,隨著鐵鋰離子電池的大規(guī)模拓展應(yīng)用,各種安全問(wèn)題也隨之產(chǎn)生,近幾年,關(guān)于鐵鋰離子電池?zé)崾Э氐南嚓P(guān)事故時(shí)有報(bào)道,這也在一定程度上影響了鐵鋰離子電池的大規(guī)模應(yīng)用,關(guān)于鐵鋰離子電池的熱失控現(xiàn)象已經(jīng)引起各界重視并對(duì)鐵鋰離子電池的安全性能提出了更高的要求,基于此提出了一種高安全不易燃的環(huán)保駐車(chē)用鐵鋰電池。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、(一)解決的技術(shù)問(wèn)題
2、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供了一種高安全不易燃的環(huán)保駐車(chē)用鐵鋰電池,具備能夠降低鐵鋰電池自燃概率等優(yōu)點(diǎn),解決了鐵鋰電池在使用的過(guò)程中容易自燃的問(wèn)題。
3、(二)技術(shù)方案
4、為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:包括正極極片、負(fù)極極片、隔膜和有機(jī)電解液,正極極片包含正極集流體和設(shè)置于正極集流體表面的正極活性材料,所述負(fù)極極片包含負(fù)極集流體和設(shè)置于負(fù)極集流體表面的負(fù)極活性材料;
5、所述正極活性材料為磷酸鐵鋰;所述負(fù)極活性材料為石墨;所述有機(jī)電解液添加劑由四甲基四苯基環(huán)四硅氧烷和碳酸乙烯亞乙酯組成;四甲基四苯基環(huán)四硅氧烷的質(zhì)量百分含量為0.6-1%;碳酸乙烯亞乙酯的質(zhì)量百分含量為0.5-1.5%;所述電解液的25℃電導(dǎo)率為9.10ms/cm~9.20ms/cm;所述電解液的25℃粘度為5mpa.s~7mpa.s,有機(jī)電解液包含有機(jī)溶劑、鋰鹽、電解液添加劑和阻燃添加劑。
6、優(yōu)選的,所述正極活性材料的粒徑d50為2~4μm。
7、優(yōu)選的,所述負(fù)極活性材料的粒徑d50為8~11μm。
8、優(yōu)選的,所述隔膜是厚度為15um的聚乙烯,所述隔膜的孔隙率為45~55%。
9、優(yōu)選的,所述正極極片的壓實(shí)密度為2.2g/cm3~2.6g/cm3。
10、優(yōu)選的,所述阻燃添加劑為磷酸甲酚二苯酯,阻燃添加劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%~10%。
11、一種高安全不易燃的環(huán)保駐車(chē)用鐵鋰電池的制備方法,包括以下步驟:
12、1)負(fù)極極片的制備:將負(fù)極活性材料、導(dǎo)電劑cnt、粘結(jié)劑cmc按照90:5:5的質(zhì)量比混合均勻,再將其分散在去離子水中得到負(fù)極漿料,將該負(fù)極漿料涂布在銅箔上,真空環(huán)境110℃烘干12h得到負(fù)極片,將負(fù)極片進(jìn)行冷壓處理使顆粒緊密堆積,得到負(fù)極片。
13、2)正極極片的制備:將正極活性材料、導(dǎo)電劑sp、粘結(jié)劑pvdf按照92:4:4的質(zhì)量比混合均勻,再將其分散在nmp中得到正極漿料,將該正極漿料涂布在鋁箔上,真空環(huán)境90℃烘干24h得到正極片,將極片進(jìn)行冷壓處理,使顆粒緊密堆積,得到正極片。
14、3)組裝電池:將上述正極極片、負(fù)極極片和隔膜組裝成單極片軟包電池,注入足量有機(jī)電解液。
15、4)化成:注液后將電池在常溫靜置12h,待電解液完全浸潤(rùn)電極后,先以0.15c,4h化成充電,溫度為25℃,在負(fù)極形成se?i膜,抽去產(chǎn)生的氣體后,以0.33c充電至上限電壓,并恒壓充電0.05c。
16、(三)有益效果
17、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明提供了一種高安全不易燃的環(huán)保駐車(chē)用鐵鋰電池,具備以下有益效果:
18、該高安全不易燃的環(huán)保駐車(chē)用鐵鋰電池,能夠在不影響電解液粘度、電導(dǎo)率、電池循環(huán)性能等情況下,有效的降低可燃性;通過(guò)在電解液中添加阻燃劑,不會(huì)損害電壓穩(wěn)定性窗口,而且在高溫情況下可以抑制電解質(zhì)產(chǎn)生更多的氣體,明顯提高電池的循環(huán)性能和安全性能。
1.一種高安全不易燃的環(huán)保駐車(chē)用鐵鋰電池,其特征在于:包括正極極片、負(fù)極極片、隔膜和有機(jī)電解液,正極極片包含正極集流體和設(shè)置于正極集流體表面的正極活性材料,所述負(fù)極極片包含負(fù)極集流體和設(shè)置于負(fù)極集流體表面的負(fù)極活性材料;
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高安全不易燃的環(huán)保駐車(chē)用鐵鋰電池,其特征在于,所述正極活性材料的粒徑d50為2~4μm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高安全不易燃的環(huán)保駐車(chē)用鐵鋰電池,其特征在于,所述負(fù)極活性材料的粒徑d50為8~11μm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高安全不易燃的環(huán)保駐車(chē)用鐵鋰電池,其特征在于,所述隔膜是厚度為15um的聚乙烯,所述隔膜的孔隙率為45~55%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高安全不易燃的環(huán)保駐車(chē)用鐵鋰電池,其特征在于,所述正極極片的壓實(shí)密度為2.2g/cm3~2.6g/cm3。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高安全不易燃的環(huán)保駐車(chē)用鐵鋰電池,其特征在于,所述負(fù)極極片的壓實(shí)密度為1.5g/cm3~1.7g/cm3。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高安全不易燃的環(huán)保駐車(chē)用鐵鋰電池,其特征在于,所述阻燃添加劑為磷酸甲酚二苯酯,阻燃添加劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%~10%。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7所述的一種高安全不易燃的環(huán)保駐車(chē)用鐵鋰電池的制備方法,其特征在于,包括以下步驟: