本申請涉及鋰離子電池，特別是涉及一種鋰離子電池及其制備方法和用電裝置。

背景技術(shù)：

1、隔膜位于鋰離子電池的正極和負(fù)極之間，其用于防止正負(fù)極直接接觸而導(dǎo)致短路，同時允許鋰離子順利傳輸，阻止電子通過，保證電池的正常充放電過程。商業(yè)化的鋰離子電池隔膜多為pe微孔膜和pp微孔膜，而上述隔膜由于材質(zhì)本身存在的特性，無法滿足鋰離子電池安全性能需求。在實(shí)際使用過程中，通常會對隔膜的基膜進(jìn)行處理例如涂覆磷酸鈦鋁鋰來提升鋰離子電池的安全性能，然而，磷酸鈦鋁鋰會與負(fù)極中的活性鋰發(fā)生氧化反應(yīng)，導(dǎo)致鋰離子電池的容量和日歷壽命下降。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請?zhí)峁┮环N鋰離子電池及其制備方法和用電裝置，以提升鋰離子電池的容量和日歷壽命。

2、本申請的第一方面，提供一種鋰離子電池，其包括正極片、負(fù)極片、設(shè)置在所述正極片和所述負(fù)極片之間的隔膜和鋰片，所述鋰片設(shè)置在所述隔膜與所述負(fù)極片之間，所述隔膜包括基膜和設(shè)置在所述基膜臨近所述鋰片的一側(cè)的第一涂層，所述第一涂層中包含磷酸鈦鋁鋰。

3、在一些實(shí)施方式中，所述鋰片的面密度為0.0025g/cm2~0.005g/cm2。

4、在一些實(shí)施方式中，所述鋰片的厚度為0.5μm~3μm。

5、在一些實(shí)施方式中，所述第一涂層的厚度為1μm~5μm。

6、在一些實(shí)施方式中，所述第一涂層中的磷酸鈦鋁鋰的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90%~96%。

7、在一些實(shí)施方式中，所述隔膜還包括第二涂層，所述第二涂層中包含聚合物，所述聚合物包括聚偏二氟乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯中的一種或多種，所述第二涂層具備如下特征(1)~(3)中的至少一個：

8、(1)所述第二涂層設(shè)置在所述第一涂層遠(yuǎn)離所述基膜的一側(cè)；

9、(2)所述第二涂層設(shè)置在所述基膜遠(yuǎn)離所述第一涂層的一側(cè)；

10、(3)所述第二涂層中的所述聚合物的面密度為0.5g/m2~0.8g/m2。

11、在一些實(shí)施方式中，所述隔膜還包括第三涂層，所述第三涂層設(shè)置在所述基膜的至少一個表面上，所述第三涂層中包含耐熱材料，所述耐熱材料具備如下特征(1)~(2)中的至少一個：

12、(1)所述耐熱材料包括氧化鋁、羥基氧化鋁和勃姆石中的一種或多種；

13、(2)所述第三涂層中的所述耐熱材料的面密度為2g/m3~4.5g/m3。

14、在一些實(shí)施方式中，所述基膜的材質(zhì)包括聚烯烴類化合物，所述聚烯烴類化合物包括聚乙烯和聚丙烯中的一種或多種。

15、在一些實(shí)施方式中，所述負(fù)極片包括負(fù)極活性物質(zhì)，所述負(fù)極活性物質(zhì)包括碳基材料、硅基材料、錫基材料和鈦酸鋰中的一種或多種。

16、本申請的第二方面，提供一種鋰離子電池的制備方法，包括如下步驟：

17、提供包含正極片、隔膜、鋰片和負(fù)極片的電池半成品；所述隔膜和所述鋰片設(shè)置在所述正極片和所述負(fù)極片之間，所述鋰片設(shè)置在所述隔膜和所述負(fù)極片之間，所述隔膜包括基膜和設(shè)置在所述基膜臨近所述鋰片的一側(cè)的第一涂層，所述第一涂層中包含磷酸鈦鋁鋰；

18、對所述電池半成品依次進(jìn)行化成處理和老化處理，制備所述鋰離子電池。

19、在一些實(shí)施方式中，所述化成處理的工藝條件包括：化成溫度為50℃~80℃，化成壓力為0.5mpa~1.5mpa。

20、在一些實(shí)施方式中，所述老化處理的工藝條件包括：老化溫度為50℃~80℃，老化時間為12h~36h。

21、在一些實(shí)施方式中，在對所述電池半成品依次進(jìn)行化成處理和老化處理的步驟之后，還包括：對所述老化處理得到的電池半成品進(jìn)行分容處理的步驟；所述分容處理包括：在1v~3.65v的電壓區(qū)間內(nèi)，以0.1c~1c的電流對所述老化處理得到的電池半成品進(jìn)行1次~5次循環(huán)充放電處理。

22、在一些實(shí)施方式中，所述電池半成品的制備方法包括如下步驟：

23、將所述鋰片壓延在所述負(fù)極片的一側(cè)，得到復(fù)合極片；

24、將所述正極片、所述隔膜和所述復(fù)合極片卷繞或疊片，形成電極組件；

25、將所述電極組件置于電池外包裝內(nèi)，注入電解液，封裝，得到所述電池半成品。

26、本申請的第三方面，提供一種用電裝置，包括本申請第一方面所述的鋰離子電池以及本申請第二方面所述的制備方法制得的鋰離子電池中的至少一種。

27、與傳統(tǒng)技術(shù)相比，上述鋰離子電池至少具有如下優(yōu)勢：

28、上述鋰離子電池中的鋰片可以提供鋰離子，包含磷酸鈦鋁鋰的第一涂層設(shè)置在基膜和鋰片之間，使得磷酸鈦鋁鋰可以和鋰片中的鋰離子發(fā)生氧化反應(yīng)，減少磷酸鈦鋁鋰對于負(fù)極片中的鋰離子的消耗，從而提升鋰離子電池的容量和日歷壽命。

技術(shù)特征：

1.一種鋰離子電池，其特征在于，包括正極片、負(fù)極片、設(shè)置在所述正極片和所述負(fù)極片之間的隔膜和鋰片，所述鋰片設(shè)置在所述隔膜與所述負(fù)極片之間，所述隔膜包括基膜和設(shè)置在所述基膜臨近所述鋰片的一側(cè)的第一涂層，所述第一涂層中包含磷酸鈦鋁鋰。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池，其特征在于，所述鋰離子電池具備如下特征(1)~(4)中的至少一個：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池，其特征在于，所述隔膜還包括第二涂層，所述第二涂層中包含聚合物，所述聚合物包括聚偏二氟乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯中的一種或多種，所述第二涂層具備如下特征(1)~(3)中的至少一個：

4.根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一項(xiàng)所述的鋰離子電池，其特征在于，所述隔膜還包括第三涂層，所述第三涂層設(shè)置在所述基膜的至少一個表面上，所述第三涂層中包含耐熱材料，所述耐熱材料具備如下特征(1)~(2)中的至少一個：

5.根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一項(xiàng)所述的鋰離子電池，其特征在于，所述鋰離子電池具備如下特征(1)~(2)中的至少一個：

6.一種鋰離子電池的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述制備方法具備如下條件(1)~(2)中的至少一個：

8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的制備方法，其特征在于，在對所述電池半成品依次進(jìn)行化成處理和老化處理的步驟之后，還包括：對所述老化處理得到的電池半成品進(jìn)行分容處理的步驟；所述分容處理包括：在1v~3.65v的電壓區(qū)間內(nèi)，以0.1c~1c的電流對所述老化處理得到的電池半成品進(jìn)行1次~5次循環(huán)充放電處理。

9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的制備方法，其特征在于，所述電池半成品的制備方法包括如下步驟：

10.一種用電裝置，其特征在于，包括權(quán)利要求1~5中任一項(xiàng)所述的鋰離子電池以及權(quán)利要求6~9中任一項(xiàng)所述的制備方法制得的鋰離子電池中的至少一種。

技術(shù)總結(jié)
本申請涉及一種鋰離子電池及其制備方法和用電裝置，該鋰離子電池包括正極片、負(fù)極片、設(shè)置在正極片和負(fù)極片之間的隔膜和鋰片，鋰片設(shè)置在隔膜與負(fù)極片之間，隔膜包括基膜和設(shè)置在基膜臨近鋰片的一側(cè)的第一涂層，第一涂層中包含磷酸鈦鋁鋰，有效提升了鋰離子電池的容量和日歷壽命。

技術(shù)研發(fā)人員：邱柏林,何娟
受保護(hù)的技術(shù)使用者：無錫橋德新能源科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9