一种锂离子电池的制作方法

本发明属于锂离子电池领域，涉及一种锂离子电池。

背景技术：

1、锂离子电池因其高能量密度、快速充电能力、长寿命、自放电小、无记忆效应等众多优点，已被广泛应用于电动汽车领域、航空航天领域、储能电站领域、消费电子领域等领域中。

2、锂离子电池主要由负极片、正极片、隔膜和电解液组成，在对锂离子电池充电时，锂离子由正极经过电解液运动到负极，发生插层嵌锂，因此负极活性材料一般会随着嵌锂深度的增加而发生明显的体积膨胀，例如，石墨负极材料一般会产生10～15％的体积膨胀，硅基负极材料最大可产生300％的体积膨胀。而体积膨胀则会导致负极片脱离隔膜，进而导致锂离子电池循环寿命缩短、安全性能下降。

3、因此，针对上述缺陷，亟需研究一种新的锂离子电池，以改善因体积膨胀而导致的负极片脱离隔膜问题，进而提升电池的循环寿命以及安全性能。

技术实现思路

1、针对负极片容易脱离隔膜缺陷，本发明提供一种锂离子电池，具有较长的循环寿命和较高的机械稳定性和抗穿刺性能。

2、本发明提供一种锂离子电池，包括负极片和电解液，所述负极片包括负极活性材料，所述电解液包括添加剂；

3、所述负极活性材料的id/ig为0.1～1.2，所述添加剂包括氟代腈化合物。

4、进一步的，所述锂离子电池还包括隔膜；所述隔膜包括基材和设置于所述基材至少一侧表面的聚合物层；

5、所述锂离子电池满足以下关系：

6、2.5≤a/(b+h)≤8.5，

7、其中，a为所述氟代腈化合物在电解液中的质量百分含量，单位为％；b为所述负极活性材料的id/ig；h为所述聚合物层的厚度，单位为μm。

8、进一步的，所述氟代腈化合物在电解液中的质量百分含量a为5～20wt％，和/或，所述聚合物层的厚度h为0.5～3μm。

9、进一步的，所述聚合物层中包括氟元素；所述氟元素在聚合物层中的质量百分含量为10～75wt％。

10、进一步的，所述聚合物层中的氟元素的质量百分含量与所述氟代腈化合物在电解液中的质量百分含量之比为(2～12)：1。

11、进一步的，所述氟代腈化合物包括式1、式2、式3、式4、式5、式6、式7、式8、式9所示的化合物中的至少一种，

12、

13、进一步的，所述氟代腈化合物包括式2所示的化合物和式4所示的化合物；

14、式2所示的化合物与式4所示的化合物的质量比为1：(1～2)。

15、进一步的，所述负极活性材料包括硅碳复合材料和石墨；

16、所述硅碳复合材料与所述石墨的质量比为(5～20)：100。

17、进一步的，所述硅碳复合材料的中值粒径dv50为7～35μm，和/或，所述石墨的中值粒径dv50为5～20μm。

18、进一步的，所述电解液中还包括有机溶剂、电解质盐和功能性添加剂；

19、所述有机溶剂在所述电解液中的质量百分含量不高于80wt％；和/或，所述电解质盐在所述电解液中的质量百分含量为12～18wt％；和/或，所述功能性添加剂在所述电解液中的质量百分含量为8～20wt％。

20、本发明的锂离子电池通过控制负极活性材料的id/ig为0.1～1.2，并向电解液中添加氟代腈化合物，增强了氟代腈化合物对负极表面含氢官能团(-cooh、-oh等)和掺杂金属离子(铁、镁等)的吸附力，促进氟代腈化合物吸附在负极活性材料表面，并且在锂离子电池首次充放电过程中参与sei膜的形成，还与负极材料表面的缺陷相互作用，修补其缺陷，提高负极活性材料与sei膜的界面稳定性，从而抑制负极体积膨胀，改善负极片脱离隔膜问题，进而提升电池的循环寿命以及机械稳定性和抗穿刺性能。

技术特征：

1.一种锂离子电池，其特征在于，包括负极片和电解液，所述负极片包括负极活性材料，所述电解液包括添加剂；

2.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池还包括隔膜；所述隔膜包括基材和设置于所述基材至少一侧表面的聚合物层；

3.根据权利要求2所述的锂离子电池，其特征在于，所述氟代腈化合物在电解液中的质量百分含量a为5～20wt％，和/或，所述聚合物层的厚度h为0.5～3μm。

4.根据权利要求2或3所述的锂离子电池，其特征在于，所述聚合物层中包括氟元素；所述氟元素在聚合物层中的质量百分含量为10～75wt％。

5.根据权利要求2-4任一项所述的锂离子电池，其特征在于，所述聚合物层中的氟元素的质量百分含量与所述氟代腈化合物在电解液中的质量百分含量之比为(2～12)：1。

6.根据权利要求1-5任一项所述的锂离子电池，其特征在于，所述氟代腈化合物包括式1、式2、式3、式4、式5、式6、式7、式8、式9所示的化合物中的至少一种，

7.根据权利要求6所述的锂离子电池，其特征在于，所述氟代腈化合物包括式2所示的化合物和式4所示的化合物；

8.根据权利要求1-7任一项所述的锂离子电池，其特征在于，所述负极活性材料包括硅碳复合材料和石墨；

9.根据权利要求8所述的锂离子电池，其特征在于，所述硅碳复合材料的中值粒径dv50为7～35μm，和/或，所述石墨的中值粒径dv50为5～20μm。

10.根据权利要求1-9任一项所述的锂离子电池，其特征在于，所述电解液中还包括有机溶剂、电解质盐和功能性添加剂；

技术总结本发明提供一种锂离子电池，包括负极片和电解液，负极片包括负极活性材料，电解液包括添加剂；负极活性材料的ID/IG为0.1～1.2，添加剂包括氟代腈化合物。该锂离子电池可以改善因体积膨胀而导致的负极片脱离隔膜问题，因此具有较长的循环寿命和与较高的机械稳定性和抗穿刺性能。技术研发人员：林锐,王海,母英迪受保护的技术使用者：珠海冠宇电池股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/17