1.本发明涉及二次电池领域，特别涉及电极浆料添加剂及其制备方法、正极和锂离子电池。


背景技术：

2.人们对高性能储能电子设备日益增长的需求极大的推动了锂离子电池的发展，为了追求高能量密度，具有高理论比容量的电极材料(如硅，磷等)常被用在锂离子电池中。
3.但是，在组装电池过程中的不当操作和电极材料结构不稳定等问题会引发电池的热失控并导致电池着火或爆炸，这极大的限制了锂离子电池的应用。因此，研究影响电池热失控的因素对锂离子电池至关重要。为了提高电池的安全性，科学家们做了极大的努力并取得了一些进步，包括改进电池隔膜、集流体、电极材料和电池管理系统等。但是，即使是最先进的手机和电动汽车中使用的锂电池，只要它们使用高度易燃的有机电解液，火灾事故就有可能发生。一般的热失控会影响电池的正常运转，如果热量只在电池内部传播时不会对人类造成危险，但在正极材料或周围环境提供的氧气支撑下有机电解液燃烧时会使电池发生爆炸而释放出巨大能量，严重影响人类安全。
4.锂离子电池的热失控可以总结为以下三个阶段：第一，电池出现过热阶段，当电池过充时会造成电池内短路；第二，电池蓄热，放气阶段，电池过热导致的热量逐渐累积就会伴随第二阶段的开始，即随着电池温度持续升高时，电池正极材料氧化电解液产生氧正自由基，氧负自由基具有很高的氧化活性可以进一步氧化电解液，被氧化正极材料也发生释氧，产生过渡金属离子，过渡金属离子通过电解液到电池负极上，负极的固体电解质界面膜会发生分解，随着锂负极和电解液之间发生的副反应，放出可燃气体，副反应的发生会使电池温度持续升高，当温度超过130℃时，聚丙烯(pp)/聚乙烯(pe)隔膜会发生热收缩或融化，这会加速电池内部短路，此外，三元、钴酸锂等正极材料也会发生分解，放出大量的热并产生氧气。另外，不同充电状态下锂化的石墨、硅等负极材料的活泼性较高，一旦电池受到较大压力产生断裂而暴露在空气中时，负极材料极易发生氧化反应而放热。第三，燃烧，爆炸阶段。前两个阶段积累了大量的热和可燃性气体，这为具有高挥发性可燃的有机电解液发生爆炸提供了必要条件从而引起电池的着火和爆炸。
5.由于第三阶段的爆炸燃烧是瞬时的，因此在第二阶段将热失控抑制住是现在改善电池安全的主要手段，本领域急需寻找从正极端改善电极安全性能的有效方法。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种正极浆料添加剂，缓解电池内部过热，使得正极端安全性能得以提高。
7.为解决上述技术问题，本发明第一方面提供了一种电极浆料添加剂，所述电极浆料添加剂包括寡聚物，所述寡聚物具有如式ⅰ所示的重复单元，
[0008][0009]
式中，l1和l2分别独立地为其中l为1至6的整数，m为1至6的整数，且k为1至6的整数；
[0010]
b1和b2分别独立地选自腈基、异腈基、烷基、羧甲基和氨基；
[0011]
n为2至1000的整数。
[0012]
在一些优选的方案中，n为2至800；更优选地，n为100至600；更优选地，n为200至500，例如500。
[0013]
在一些优选的方案中，所述电极浆料添加剂为所述寡聚物。
[0014]
在一些优选的方案中，所述寡聚物具有如式ⅱ所示的重复单元，
[0015][0016]
式中，m为1至6的整数。
[0017]
在一些优选的方案中，式ⅱ中，m为1、2、3或4，例如1。
[0018]
在一些优选的方案中，所述寡聚物具有如式ⅲ所示的重复单元，
[0019][0020]
式中，式ⅲ中，m为1至6的整数。
[0021]
在一些优选的方案中，式ⅲ中，m为1、2、3或4，例如1。
[0022]
在一些优选的方案中，所述寡聚物的制备包括步骤：使式ⅳ化合物聚合形成所述寡聚物；
[0023][0024]
式中，l1为其中l为1至6的整数，m为1至6的整数，且k为1至6的整数；
[0025]
b1选自腈基、烷基和氨基。
[0026]
在一些优选的方案中，所述式ⅳ化合物的制备包括步骤：使式
ⅴ
所示化合物水解形成所述式
ⅴ
化合物，
[0027][0028]
其中，r1、r2和r3分别独立地选自卤素、c
1～4
烷基和至少一个氢原子被c
1～4
烷氧基取代的c
1～4
烷基，例如：cl、br、i、甲基、乙基或
[0029]
本发明第二方面提供了本发明第一方面提供的电极浆料添加剂的制备方法，所述方法包括步骤：
[0030]
制备所述寡聚物；
[0031]
其中，所述制备所述寡聚物包括步骤：使式ⅳ化合物聚合形成所述寡聚物；
[0032][0033]
式中，l1为其中l为1至6的整数，m为1至6的整数，且k为1至6的整数；
[0034]
b1选自腈基、烷基和氨基。
[0035]
本发明第三方面提供了一种正极浆料，所述正极浆料包括本发明第一方面所述电极浆料添加剂、正极活性物质、粘结剂和导电剂。
[0036]
在一些优选的方案中，相对于正极浆料的总质量，所述电极浆料添加剂的质量百分含量为0.5～5％，更优选为1～3％，例如2％。
[0037]
本发明第四方面提供了一种正极极片，所述正极极片由所述正极浆料涂布在集流体上进行热辊压处理形成。
[0038]
在一些优选的方案中，所述集流体为铝箔。
[0039]
基于有利于后续辊压处理的过程中将涂层压实，在一些优选的方案中，所述涂布的厚度为0.1～100μm；
[0040]
所述涂布的宽度为0.1～1000mm；
[0041]
所述涂布的面密度为0.1～100mg/cm2，例如5mg/cm2。
[0042]
在一些优选的方案中，所述涂布的方法可选刮刀涂布、转移涂布或挤压涂布等方式，优选转移涂布，对涂布后的极片进行热辊压处理，以获得正极极片。
[0043]
本发明第五方面提供了一种锂离子电池，所述锂离子电池包括正极极片、负极极片、隔膜和电解液。
[0044]
本发明中制备负极极片的方法可以参考本领域常规的负极极片制备方法，例如：通过将导电剂、粘结剂cmc、活性材料、有机溶剂和去离子水混合的方式，获得负极浆料，然后将所得负极浆料涂布于铜箔上，进行热辊压处理以获得负极极片。
[0045]
本发明所述的锂离子电池中所用隔膜没有特殊限定，可以是本领域常用的聚乙烯隔膜、聚丙烯隔膜等。
[0046]
本发明所述的锂离子电池中所用的电解液可以包括非水溶剂、锂盐和添加剂；其中非水溶剂优选为环状碳酸酯(pc、ec)、链状碳酸酯(例如：dec、dmc、emc)或其组合；所述锂盐选自lipf6、liclo4、libf4、和liasf6，优选为lipf6；所述添加剂可根据其功能选择添加，例如：成膜添加剂、导电添加剂、阻燃添加剂、过充保护添加剂、改善低温性能的添加剂等。在一些优选的方案中，所述电解液包括vc、ps、fec、ec、emc和lipf6。
[0047]
在一些优选的方案中，所述锂离子电池的类型可以是卷绕的、叠片的，电池类型可以是软包的、方形的、圆柱的；优选方形电池。
[0048]
本发明第六方面提供了一种提高锂离子电池热稳定性的方法，所述方法包括步骤：在正极匀浆过程中添加电极浆料添加剂，所述电极浆料添加剂受热后能在正极表面形成膜。
[0049]
本发明实施方式相对于现有技术而言，至少具有以下优点：
[0050]
本发明提供的电极浆料添加剂从电池产热的原理出发，从正极端改善电极安全性能，有效抑制电池热失控。
[0051]
应理解，在本发明范围内中，本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。
具体实施方式
[0052]
现有的锂离子电池在使用过程中安全事故频发，导致这一现象的重要原因是电池过热，正极材料氧化电解液产生氧自由基、正极材料被氧化产生过渡金属离子进而加剧负极副反应的发生释放可燃气体和大量放热使电池短路。本发明人从导致电池放热的原理出发，设计出一种电极浆料添加剂，所述电极浆料添加剂包括寡聚物，所述寡聚物具有如式ⅰ所示的重复单元，式ⅰ中各基团的定义如本文上下文所述。由于所述寡聚物分子链中含有大量羟基，其可以与正极表面的残碱形成氢键，干燥脱水后在正极表面形成一层聚合物隔离层，缓解正极材料与电解液发生副反应，进而减缓热失控现象的产生，提高电池安全性能。
[0053][0054]
较佳地，所述寡聚物中l1和l2分别独立地为或在电池内部温度较低的情况下，分子链中各l1和l2之间彼此不交联，形成孔隙较多的聚合物隔离层，对电池内阻、电池循环等影响较小；但在电池过热情况下，分子链中大量的l1和l2彼此交联，使得所形成的隔离层更加致密，所形成的更加致密的聚合物隔离层一方面阻止正极跟电解液副反应生成质子氢，一方面阻止正极材料释放氧负自由基和氧气，防止二者结合，进而更有效地减缓甚至阻止热失控。
[0055]
较佳地，所述寡聚物中b1和b2分别独立地选自腈基。所述寡聚物的分子链端部的腈基可以和过渡金属离子发生络合反应，进行减缓正极过渡金属溶出催化负极sei催化分解，缓解热失控的发生。
[0056]
在本发明的一些优选的方式中提供了一种电极浆料添加剂，所述电极浆料添加剂包括寡聚物，所述寡聚物具有如式ⅰ所示的重复单元，
[0057][0058]
式中，l1和l2分别独立地为其中l为1至6的整数，m为1至6的整数，且k为1至6的整数；
[0059]
b1和b2分别独立地选自腈基、烷基和氨基；
[0060]
n为1至100的整数。
[0061]
在一些优选的方案中，所述电极浆料添加剂为所述寡聚物。
[0062]
在一些优选的方案中，所述寡聚物具有如式ⅱ所示的重复单元，
[0063][0064]
式中，m为1至6的整数。
[0065]
在一些优选的方案中，式ⅱ中，m为1、2、3或4，例如1。
[0066]
在一些优选的方案中，所述寡聚物具有如式ⅲ所示的重复单元，
[0067][0068]
式中，式ⅲ中，m为1至6的整数。
[0069]
在一些优选的方案中，式ⅲ中，m为1、2、3或4，例如1。
[0070]
在一些优选的方案中，所述寡聚物的制备包括步骤：使式ⅳ化合物聚合形成所述寡聚物；
[0071][0072]
式中，l1为其中l为1至6的整数，m为1至6的整数，且k为1至6的整数；
[0073]
b1选自腈基、烷基和氨基。
[0074]
在一些优选的方案中，所述式ⅳ化合物的制备包括步骤：使式
ⅴ
所示化合物水解形成所述式
ⅴ
化合物，
[0075][0076]
其中，r1、r2和r3分别独立地选自卤素、c
1～4
烷基和至少一个氢原子被c
1～4
烷氧基取代的c
1～4
烷基，例如：cl、br、i、甲基、乙基或
[0077]
在本发明的一些优选的方式中提供了本发明第一方面提供的电极浆料添加剂的制备方法，所述方法包括步骤：
[0078]
制备所述寡聚物；
[0079]
其中，所述制备所述寡聚物包括步骤：使式ⅳ化合物聚合形成所述寡聚物；
[0080][0081]
式中，l1为其中l为1至6的整数，m为1至6的整数，且k为1至6的整数；
[0082]
b1选自腈基、烷基和氨基。
[0083]
在一些优选的方案中，所述式ⅳ化合物聚合形成所述寡聚物的步骤包括：
[0084]
催化条件下，使式ⅳ化合物在水溶液中进行聚合反应，形成所述寡聚物。
[0085]
在一些优选的方案中，所述催化条件为酸性条件或碱性条件。
[0086]
在一些优选的方案中，所述酸性条件为ph至3～5，更优选使用醋酸水溶液调整ph至3～5。
[0087]
在一些优选的方案中，所述酸性条件为ph至10～12，例如11；，更优选使用氨水调整ph至10～12。
[0088]
在一些优选的方案中，所述聚合反应的时间为10～180分钟，更优选为30～120分钟。上述式ⅳ化合物的制备方法不限，可选地，所述式ⅳ化合物(硅醇)的制备方法可以由有机硅烷水解缩合法法获得。
[0089]
在本发明的一些优选的方式中提供了一种正极浆料，所述正极浆料包括本发明第一方面所述电极浆料添加剂、正极活性物质、粘结剂和导电剂。
[0090]
在一些优选的方案中，相对于正极浆料的总质量，所述电极浆料添加剂的质量百分含量为0.5～5％，更优选为1～3％，例如2％。
[0091]
在一些优选的方案中，所述正极活性物质为licoo2、limn2o4、linio2、licoo2、limn2o4、linio2、lico
1-x
ni
x
o2(0.01《x《1)、lico
1/3
ni
1/3
mn
1/3
o2、lini
1/2
mn
3/2
o4及lico
0.98
mg
0.02
o2、选lico
1-xmx
o2(其中，m为选自sn、mg、fe、ti、al、zr、cr、v、ga、zn及cu中的一种或两种以上的元素、0.001≤x≤0.05)、lico
1/3
ni
1/3
mn
1/3
o2、lini
1/2
mn
3/2
o4、li2mno3与limo2(m为co、ni、mn、fe等过渡金属)的固溶体。上述正极活性物质可混合使用。
[0092]
在一些优选的方案中，所述粘结剂为聚四氟乙烯(ptfe)、聚偏氟乙烯(pvdf)、苯乙烯与丁二烯的共聚物(sbr)、丙烯腈与丁二烯的共聚物(nbr)、羧甲基纤维素(cmc)、或乙烯-丙烯-双烯三元共聚物。
[0093]
在一些优选的方案中，所述导电剂选自天然石墨(鳞片状石墨等)、人造石墨等石墨、乙炔黑、科琴黑、槽法碳黑、炉黑、灯黑及热裂法碳黑中的一种或两种以上的碳黑等。此外，也可以将石墨与碳黑适当混合使用。导电剂在正极浆料中的添加量优选为1～10w.t％，特别优选为2～5w.t％。
[0094]
在本发明的一些优选的方式中提供了一种正极极片，所述正极极片由所述正极浆料涂布在集流体上进行热辊压处理形成。
[0095]
在一些优选的方案中，所述集流体为铝箔。
[0096]
基于有利于后续辊压处理的过程中将涂层压实，在一些优选的方案中，所述涂布
的厚度为0.1～100μm；
[0097]
所述涂布的宽度为0.1～1000mm；
[0098]
所述涂布的面密度为0.1～100mg/cm2，例如5mg/cm2。
[0099]
在一些优选的方案中，所述涂布的方法可选刮刀涂布、转移涂布或挤压涂布等方式，优选转移涂布，对涂布后的极片进行热辊压处理，以获得正极极片。
[0100]
在本发明的一些优选的方式中提供了一种锂离子电池，所述锂离子电池包括正极极片、负极极片、隔膜和电解液。
[0101]
本发明中制备负极极片的方法可以参考本领域常规的负极极片制备方法，例如：通过将导电剂、粘结剂cmc、活性材料、有机溶剂和去离子水混合的方式，获得负极浆料，然后将所得负极浆料涂布于铜箔上，进行热辊压处理以获得负极极片。
[0102]
本发明所述的锂离子电池中所用隔膜没有特殊限定，可以是本领域常用的聚乙烯隔膜、聚丙烯隔膜等。
[0103]
本发明所述的锂离子电池中所用的电解液可以包括非水溶剂、锂盐和添加剂；其中非水溶剂优选为环状碳酸酯(pc、ec)、链状碳酸酯(例如：dec、dmc、emc)或其组合；所述锂盐选自lipf6、liclo4、libf4、和liasf6，优选为lipf6；所述添加剂可根据其功能选择添加，例如：成膜添加剂、导电添加剂、阻燃添加剂、过充保护添加剂、改善低温性能的添加剂等。在一些优选的方案中，所述电解液包括vc、ps、fec、ec、emc和lipf6。
[0104]
在一些优选的方案中，所述锂离子电池的类型可以是卷绕的、叠片的，电池类型可以是软包的、方形的、圆柱的；优选方形电池。
[0105]
在本发明的一些优选的方式中提供了一种提高锂离子电池热稳定性的方法，所述方法包括步骤：在正极匀浆过程中添加电极浆料添加剂，所述电极浆料添加剂受热后能在正极表面形成膜。
[0106]
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。除非另外说明，否则百分比和份数是重量百分比和重量份数。以下实施例中所用的实验材料和试剂如无特别说明均可从市售渠道获得。
[0107]
除非另有指明，本文所用的技术和科学术语具有与本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义，需要注意的是，本文所用的术语仅为了描述具体实施方式，而非意图限制本技术的示例性实施方式。
[0108]
实施例1、电极浆料添加剂的制备
[0109]
将单体a水解得到a’，a’进行聚合制备获得寡聚物b。
[0110]
取单体(硅烷偶联剂)a0.1mol，在60min内逐步加入摩尔比1～1.5倍的去离子水进行搅拌，水解成为a’，用氨水调整ph至11左右，进行水解缩聚反应生成寡聚物b。
[0111][0112]
采用凝胶色谱法测定上述聚合物b的分子量分布，并计算聚合物b的聚合度n值，n＝m/mb，计算得n为500。
[0113]
实施例2、电极浆料添加剂的制备
[0114]
取单体(硅烷偶联剂)a 0.1mol，在30min内逐步加入摩尔比1～1.5倍的去离子水进行搅拌，水解成为a’，用氨水调整ph至11左右，进行水解缩聚反应生成寡聚物b。采用凝胶色谱法测定上述聚合物b的分子量分布，并计算聚合物b的聚合度n值，n＝m/mb，计算得n为200。
[0115]
实施例3、电极浆料添加剂的制备
[0116]
取单体(硅烷偶联剂)a0.3mol，在120min内逐步加入摩尔比1～1.5倍的去离子水进行搅拌，水解成为a’，用氨水调整ph至11左右，进行水解缩聚反应生成寡聚物b。采用凝胶色谱法测定上述聚合物b的分子量分布，并计算聚合物b的聚合度n值，n＝m/mb，计算得n为1000。
[0117]
实施例4、电极浆料添加剂的制备
[0118]
参考实施例1中制备电极浆料添加剂的步骤，取单体(硅烷偶联剂)a2 0.1mol，在60min内逐步加入摩尔比1～1.5倍的去离子水进行搅拌，水解，用氨水调整ph至11左右，进行水解缩聚反应生成寡聚物b2。
[0119][0120]
实施例5、电极浆料添加剂的制备
[0121]
参考实施例1中制备电极浆料添加剂的步骤，取单体(硅烷偶联剂)a3 0.1mol，在60min内逐步加入摩尔比1～1.5倍的去离子水进行搅拌，水解，用醋酸调整ph至3～5，进行水解缩聚反应生成寡聚物b3。
[0122][0123]
实施例6、电极浆料添加剂的制备
[0124]
参考实施例1中制备电极浆料添加剂的步骤，取单体(硅烷偶联剂)a4 0.1mol，在60min内逐步加入摩尔比1～1.5倍的去离子水进行搅拌，水解，用醋酸调整ph至3～5，进行水解缩聚反应生成寡聚物b4。
[0125][0126]
实施例7、电极浆料添加剂的制备
[0127]
参考实施例1中制备电极浆料添加剂的步骤，取单体(硅烷偶联剂)a5 0.1mol，在60min内逐步加入摩尔比1～1.5倍的去离子水进行搅拌，水解’，用氨水调整ph至11左右，进行水解缩聚反应生成寡聚物b5。
[0128][0129]
实施例8、电极浆料添加剂的制备
[0130]
参考实施例1中制备电极浆料添加剂的步骤，取单体(硅烷偶联剂)a6 0.1mol，在60min内逐步加入摩尔比1～1.5倍的去离子水进行搅拌，水解，用氨水调整ph至11左右，进行水解缩聚反应生成寡聚物b6。
[0131][0132]
实施例9、正极极片的的制备
[0133]
(1)制备正极浆料
[0134]
正极浆料的制备过程是在露点≤-40℃的条件下完成的
[0135]
将pvdf溶解在nmp中，调整固含量约7％左右，再添加导电剂super-p，混合均匀后，加入ncm622作为正极活性物质，搅拌，再加入实施例1中制备的本专利添加剂浆料，材料质量比为：正极活性物质：binder：导电剂：实施例制备的电极浆料添加剂＝94:2:2:2,调整固含量在65～70左右，搅拌均匀获得正极浆料，保证细度15μm以下，粘度6000～7000cps。
[0136]
(2)制备正极极片
[0137]
将上述获得的正极浆料涂布到集流体铝箔上，铝箔厚度12μm，在50℃～250℃左右的温度下、在真空下进行2小时左右加热处理，干燥后单面loading约20mg/cm2，之后进行辊压，压实密度3.6～3.7g/cm3,双面面辊压后厚度135μm左右，即得正极极片。
[0138]
实施例10～16中制备正极极片的方法与实施例9大致相同，不同在于，在正极浆料制备的过程中加入的电极浆料添加剂分别是实施例2～8中制备的电极浆料添加剂。
[0139]
对比例1、正极极片的制备
[0140]
(1)制备正极浆料
[0141]
将pvdf溶解在nmp中，调整固含量约7％左右，再添加导电剂super-p，混合均匀后，加入ncm622作为正极活性物质，材料质量比为：正极活性物质：binder：导电剂＝96:2:2,搅拌调整固含量在70～75％左右，搅拌均匀获得正极浆料，保证细度15μm以下，粘度6000～7000cps。
[0142]
注：正极浆料的制备过程是在露点≤-40℃的条件下完成的。
[0143]
(2)制备正极极片
[0144]
将上述获得的正极浆料涂布到集流体铝箔上，铝箔厚度12μm，在50℃～250℃左右的温度下、在真空下进行2小时左右加热处理，干燥后单面loading约20mg/cm2，之后进行辊压，压实密度3.6～3.7g/cm3,双面面辊压后厚度135μm左右，即得正极极片。
[0145]
【锂离子电池的制备】
[0146]
为体现本发明实施例中的电极浆料添加剂的优异技术效果，将上述各实施例中制备的正极极片组装成锂离子电池进行电池性能测试，结果记录至下表1。本发明实施例中制备锂离子电池的方法如下：将上述制备的正极极片、聚乙烯隔膜和负极极片依次层叠，注入电解液并封装，即得锂离子电池。
[0147]
制备负极极片的步骤如下：
[0148]
(1)制备负极浆料
[0149]
参考图1，将导电剂super-p跟cmc溶液混合均匀，再加入sbr混合均匀后，加入石墨作为负极活性物质，材料比例为，负极活性物质：binder：导电剂＝96:3:1,搅拌调整固含量在45～55％左右，搅拌均匀获得负极浆料，保证细度15微米以下，粘度4000～5000cps。
[0150]
注：负极浆料的制备过程是在空气中完成中。
[0151]
(2)制备负极极片
[0152]
将上述获得的正极浆料涂布到集流体铜箔上，铜箔厚度8μm，在50℃～250℃左右的温度下、在真空下进行2小时左右加热处理，干燥后单面loading约8～9mg/cm2，之后进行辊压，压实密度1.5～1.6g/cm3,正负极n/p比为1.1双面面辊压后厚度150μm左右，即得负极极片。
[0153]
【针刺测试】
[0154]
按照gbt 31485-2015电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法
[0155]
按照gbt 31485-2015蓄电池模块按6.1.4方法充电；
[0156]
使用φ5mm的耐高温钢针(针尖的圆锥角度为45
°
)，速度25
±
5mm/s刺穿电池；
[0157]
观察1h，记录电池最高温度。
[0158]
【电滥用过充电】
[0159]
按照gbt 31485-2015电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法
[0160]
过充电试验按照如下步骤进行：
[0161]
蓄电池模块按6.1.4方法充电；
[0162]
以1c电流恒流充电至单体蓄电池电压截止电压的1.5倍；
[0163]
观察1h，记录电池最高温度。
[0164]
【热滥用-150℃热箱】
[0165]
按照gbt 31485-2015电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法
[0166]
加热试验按照如下步骤进行：
[0167]
蓄电池按照6.1.4方法充电；
[0168]
温箱按照5℃/min的速率由室温升至150
±
2℃，并保持此温度30min后停止加热；
[0169]
观察1h，记录电池最高温度。
[0170]
【首次库伦效率测试】
[0171]
25
±
2℃下，按照下表1所示步次测试常温充电容量/常温放电容量，并计算首次库伦效率，结果记录至表4。
[0172]
表1
[0173]
步次工步工作模式环境温度采点间隔1静置rest 5min；25℃30s2恒流恒压充电1/3c cc to 4.2v，cv to 0.05c；25℃5s3静置rest 5min；25℃30s4恒流放电1/3c dc to 2.5v；25℃5s5静置rest 5min；25℃30s
[0174]
【常温循环测试】
[0175]
按照下表2所示步次测试常温循环200次容量保持率，所得结果记录至表4。
[0176]
表2
[0177][0178][0179]
【倍率性能测试】
[0180]
按照下表3所示步次测试常温倍率性能，电池倍率性能＝2c容量/0.33c容量
×
100％。所得结果记录至表4。
[0181]
表3
[0182][0183][0184]
下表4中记载了不同正极极片对成品电池的首次库伦效率、循环性能、别率性能和安全性能的影响。
[0185]
表4
[0186][0187]
由表4可得，正极浆料中添加有本发明实施例中制备的电极浆料添加剂时，在不影响或仅微弱影响电池的循环和倍率性能的前提下，显著缓解电池热失控，使得成品电池的安全性能大幅提升。
[0188]
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。