CN116632249B - 一种锂离子电池 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种锂离子电池，包括：卷绕设置的正极片和负极片，正极片包括正极集流体以及设在正极集流体表面的正极活性物质层，负极片包括负极集流体以及设在负极集流体表面的负极活性物质层；正极活性物质层和负极活性物质层均包括碳酸丙烯酯，且单位质量正极活性物质层中碳酸丙烯酯的含量Cc和单位质量负极活性物质层中碳酸丙烯酯的含量Ca均大于0mg/g，单位质量所述正极活性物质层中所述碳酸丙烯酯的含量Cc小于单位质量所述负极活性物质层中所述碳酸丙烯酯的含量Ca。本发明的锂离子电池能够解决正负极片在烘干过程中活性物质层开裂以及电芯卷绕过程中活性物质层脱落的问题，以提高锂离子电池的循环寿命。
Description
技术领域
本发明涉及电池技术领域，具体地，涉及一种锂离子电池。
背景技术
锂离子电池具有能量密度高、功率密度高、安全性能好、快速充放电、长循环寿命、无污染和无记忆效应等优点，被广泛应用在便捷式设备、航空航天、城市轨道交通等领域。随着锂离子电池技术的逐渐发展和国家对新能源产业的不断推进，近年来，汽车行业对锂离子电池高能量密度的要求逐步提高。目前，为了得到高能量密度的锂离子电池，常采用的方法是提高锂离子电池正负集流体上活性物质单位面积的负载量，即提高锂离子电池正负极片的面密度。但是，当正负极片面密度较高时，由于正负极片的活性物质层中均含有高分子刚性长链结构的粘结剂，其玻璃化转变温度较高，长链分子运动能力较差，刚性较大，正负极片上的活性物质层在涂布烘干的过程中很容易开裂，正负极片柔韧性较差，导致正负极片上的活性物质层在电芯卷绕的过程中容易脱落，使得锂离子电池的循环寿命降低。
发明内容
为解决现有技术中的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种锂离子电池，其能够解决正负极片在烘干过程中活性物质层开裂以及电芯卷绕过程中活性物质层脱落的问题，以提高锂离子电池的循环寿命。
根据本发明的目的所提供的技术方案如下：
一种锂离子电池，包括：卷绕设置的正极片和负极片，正极片包括正极集流体以及设在正极集流体表面的正极活性物质层，负极片包括负极集流体以及设在负极集流体表面的负极活性物质层；
正极活性物质层和负极活性物质层均包括碳酸丙烯酯，且单位质量正极活性物质层中碳酸丙烯酯的含量Cc和单位质量负极活性物质层中碳酸丙烯酯的含量Ca均大于0mg/g，单位质量所述正极活性物质层中所述碳酸丙烯酯的含量Cc小于单位质量所述负极活性物质层中所述碳酸丙烯酯的含量Ca。
本发明通过在正负极活性物质层中均添加增塑剂碳酸丙烯酯（PC），PC具有小分子结构，其能够进入高分子粘结剂的分子链之间，降低分子链间的相互作用力，对粘结剂的高分子刚性长链起到一定的增塑效果，降低高分子粘结剂的玻璃化转变温度，提高粘结剂以及正负极活性物质层的柔韧性，从而避免正负极片烘干的过程中活性物质层开裂，同时避免正负极片在卷绕过程中由于柔韧性较差导致的活性物质层脱落的问题。
此外，本发明发现，在正负极活性物质层中添加PC，通过PC溶胀进入活性物质层的粘结剂分子内部，引导粘结剂预溶胀，从而在锂离子电池注入电解液阶段，粘结剂可以更好地吸收电解液溶剂。由此，本发明通过粘结剂预先吸收一定量的PC，从而能够降低电解液溶剂体系的共熔点，使得电解液在正负极中分布更均匀，电流密度更加均匀，进而在锂离子电池化成过程中，正负极活性物质层表面形成的固态电解质膜更均匀致密。
并且，当正极活性物质层中的正极活性材料为6系及以上的镍钴锰三元材料时，由电解液侵蚀正极活性材料导致，正极活性材料晶格失氧更容易发生。本发明通过在正极活性物质层中粘结剂发生PC的预溶胀，可以有助于正极活性物质层表面形成均匀致密的固态电解质膜，以较好的保护正极界面，防止电解液的侵蚀，进而延长了锂离子电池的循环寿命。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本发明方案，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。
本发明中，LFP 为LiFePO4，PVDF为聚偏二氟乙烯，PC为碳酸丙烯酯，NMP为N-甲基吡咯烷酮，CMC为羧甲基纤维素钠，SBR为丁苯橡胶，EC为碳酸乙烯酯，EMC为碳酸甲乙酯，DEC为碳酸二乙酯。
并且，本发明中，以Cc表示单位质量正极活性物质层中碳酸丙烯酯的含量，以Ca表示单位质量负极活性物质层中碳酸丙烯酯的含量。
实施例1
1）正极片制备
将正极活性材料LFP、导电剂乙炔黑、粘结剂PVDF、增塑剂PC按质量比96.45:1.5:2:0.05进行混合，然后向由此形成的混合物料中加入溶剂NMP，在真空搅拌机作用下搅拌至体系呈均一状，得到正极浆料；将该正极浆料均匀涂覆在正极集流体铝箔的相对两表面，并控制双面面密度为330g/m2，经烘箱干燥后进行冷压、分切，得到正极片。
2）负极片制备
将负极活性材料石墨、导电剂乙炔黑、增稠剂CMC、粘结剂SBR、增塑剂PC按质量比96.4:1:1:1.4:0.2进行混合，然后向由此形成的混合物料中加入溶剂去离子水，在真空搅拌机作用下搅拌至体系呈均一状，得到负极浆料；将该负极浆料均匀涂覆在负极集流体铜箔的相对两表面，并控制双面面密度为150g/m2，经烘箱干燥后进行辊压、分切，得到负极片。
3）电解液制备：将EC、EMC、DEC按体积比1:1:1混合得到有机溶剂，然后向此有机溶剂中加入充分干燥的锂盐LiPF6，搅拌至锂盐LiPF6完全溶解，以配置得到锂盐LiPF6浓度为1mol/L的电解液。
4）电池装配：将步骤1）的正极片、聚乙烯隔膜、步骤2）的负极片按顺序叠好，使聚乙烯隔膜处于正极片和负极片之间起到隔离的作用，然后卷绕得到裸电芯；将裸电芯至于外壳内，干燥后注入电解液，经真空封装、静置、化成、整形等工序，得到本实施例的锂离子电池。
实施例2
1）正极片制备
将正极活性材料LFP、导电剂乙炔黑、粘结剂PVDF、增塑剂PC按质量比96:1.5:2:0.5进行混合，然后向由此形成的混合物料中加入溶剂NMP，在真空搅拌机作用下搅拌至体系呈均一状，得到正极浆料；将该正极浆料均匀涂覆在正极集流体铝箔的相对两表面，并控制双面面密度为447g/m2，经烘箱干燥后进行冷压、分切，得到正极片。
2）负极片制备
将负极活性材料石墨、导电剂乙炔黑、增稠剂CMC、粘结剂SBR、增塑剂PC按质量比94.6:1:1:1.4:2进行混合，然后向由此形成的混合物料中加入溶剂去离子水，在真空搅拌机作用下搅拌至体系呈均一状，得到负极浆料；将该负极浆料均匀涂覆在负极集流体铜箔的相对两表面，并控制双面面密度为200g/m2，经烘箱干燥后进行辊压、分切，得到负极片。
3）电解液制备：将EC、EMC、DEC按体积比1:1:1混合得到有机溶剂，然后向此有机溶剂中加入充分干燥的锂盐LiPF6，搅拌至锂盐LiPF6完全溶解，以配置得到锂盐LiPF6浓度为1mol/L的电解液。
4）电池装配：将步骤1）的正极片、聚乙烯隔膜、步骤2）的负极片按顺序叠好，使聚乙烯隔膜处于正极片和负极片之间起到隔离的作用，然后卷绕得到裸电芯；将裸电芯至于外壳内，干燥后注入电解液，经真空封装、静置、化成、整形等工序，得到本实施例的锂离子电池。
实施例3
1）正极片制备
将正极活性材料LFP、导电剂乙炔黑、粘结剂PVDF、增塑剂PC按质量比95.5:1.5:2:1进行混合，然后向由此形成的混合物料中加入溶剂NMP，在真空搅拌机作用下搅拌至体系呈均一状，得到正极浆料；将该正极浆料均匀涂覆在正极集流体铝箔的相对两表面，并控制双面面密度为555g/m2，经烘箱干燥后进行冷压、分切，得到正极片。
2）负极片制备
将负极活性材料石墨、导电剂乙炔黑、增稠剂CMC、粘结剂SBR、增塑剂PC按质量比92.6:1:1:1.4:4进行混合，然后向由此形成的混合物料中加入溶剂去离子水，在真空搅拌机作用下搅拌至体系呈均一状，得到负极浆料；将该负极浆料均匀涂覆在负极集流体铜箔的相对两表面，并控制双面面密度为260g/m2，经烘箱干燥后进行辊压、分切，得到负极片。
3）电解液制备：将EC、EMC、DEC按体积比1:1:1混合得到有机溶剂，然后向此有机溶剂中加入充分干燥的锂盐LiPF6，搅拌至锂盐LiPF6完全溶解，以配置得到锂盐LiPF6浓度为1mol/L的电解液。
4）电池装配：将步骤1）的正极片、聚乙烯隔膜、步骤2）的负极片按顺序叠好，使聚乙烯隔膜处于正极片和负极片之间起到隔离的作用，然后卷绕得到裸电芯；将裸电芯至于外壳内，干燥后注入电解液，经真空封装、静置、化成、整形等工序，得到本实施例的锂离子电池。
实施例4
1）正极片制备
将正极活性材料LiNi0.6Mn0.2Co0.2O2（NCM622）、导电剂乙炔黑、粘结剂PVDF、增塑剂PC按质量比96:1.5:2:0.5进行混合，然后向由此形成的混合物料中加入溶剂NMP，在真空搅拌机作用下搅拌至体系呈均一状，得到正极浆料；将该正极浆料均匀涂覆在正极集流体铝箔的相对两表面，并控制双面面密度为267g/m2，经烘箱干燥后进行冷压、分切，得到正极片。
2）负极片制备
将负极活性材料石墨、导电剂乙炔黑、增稠剂CMC、粘结剂SBR、增塑剂PC按质量比94.6:1:1:1.4:2进行混合，然后向由此形成的混合物料中加入溶剂去离子水，在真空搅拌机作用下搅拌至体系呈均一状，得到负极浆料；将该负极浆料均匀涂覆在负极集流体铜箔的相对两表面，并控制双面面密度为150g/m2，经烘箱干燥后进行辊压、分切，得到负极片。
3）电解液制备：将EC、EMC、DEC按体积比1:1:1混合得到有机溶剂，然后向此有机溶剂中加入充分干燥的锂盐LiPF6，搅拌至锂盐LiPF6完全溶解，以配置得到锂盐LiPF6浓度为1mol/L的电解液。
4）电池装配：将步骤1）的正极片、聚乙烯隔膜、步骤2）的负极片按顺序叠好，使聚乙烯隔膜处于正极片和负极片之间起到隔离的作用，然后卷绕得到裸电芯；将裸电芯至于外壳内，干燥后注入电解液，经真空封装、静置、化成、整形等工序，得到本实施例的锂离子电池。
实施例5
1）正极片制备
将正极活性材料NCM622、导电剂乙炔黑、粘结剂PVDF、增塑剂PC按质量比96:1.5:2:0.5进行混合，然后向由此形成的混合物料中加入溶剂NMP，在真空搅拌机作用下搅拌至体系呈均一状，得到正极浆料；将该正极浆料均匀涂覆在正极集流体铝箔的相对两表面，并控制双面面密度为320g/m2，经烘箱干燥后进行冷压、分切，得到正极片。
2）负极片制备
将负极活性材料石墨、硅氧、导电剂乙炔黑、增稠剂CMC、粘结剂SBR、增塑剂PC按质量比91.6:3:1:1:1.4:2进行混合，然后向由此形成的混合物料中加入溶剂去离子水，在真空搅拌机作用下搅拌至体系呈均一状，得到负极浆料；将该负极浆料均匀涂覆在负极集流体铜箔的相对两表面，并控制双面面密度为185g/m2，经烘箱干燥后进行辊压、分切，得到负极片。
3）电解液制备：将EC、EMC、DEC按体积比1:1:1混合得到有机溶剂，然后向此有机溶剂中加入充分干燥的锂盐LiPF6，搅拌至锂盐LiPF6完全溶解，以配置得到锂盐LiPF6浓度为1mol/L的电解液。
4）电池装配：将步骤1）的正极片、聚乙烯隔膜、步骤2）的负极片按顺序叠好，使聚乙烯隔膜处于正极片和负极片之间起到隔离的作用，然后卷绕得到裸电芯；将裸电芯至于外壳内，干燥后注入电解液，经真空封装、静置、化成、整形等工序，得到本实施例的锂离子电池。
实施例6
1）正极片制备
将正极活性材料NCM622、导电剂乙炔黑、粘结剂PVDF、增塑剂PC按质量比96:1.5:2:0.5进行混合，然后向由此形成的混合物料中加入溶剂NMP，在真空搅拌机作用下搅拌至体系呈均一状，得到正极浆料；将该正极浆料均匀涂覆在正极集流体铝箔的相对两表面，并控制双面面密度为310g/m2，经烘箱干燥后进行冷压、分切，得到正极片。
2）负极片制备
将负极活性材料石墨、硅碳、导电剂乙炔黑、增稠剂CMC、粘结剂SBR、增塑剂PC按质量比91.6:3:1:1:1.4:2进行混合，然后向由此形成的混合物料中加入溶剂去离子水，在真空搅拌机作用下搅拌至体系呈均一状，得到负极浆料；将该负极浆料均匀涂覆在负极集流体铜箔的相对两表面，并控制双面面密度为180g/m2，经烘箱干燥后进行辊压、分切，得到负极片。
3）电解液制备：将EC、EMC、DEC按体积比1:1:1混合得到有机溶剂，然后向此有机溶剂中加入充分干燥的锂盐LiPF6，搅拌至锂盐LiPF6完全溶解，以配置得到锂盐LiPF6浓度为1mol/L的电解液。
4）电池装配：将步骤1）的正极片、聚乙烯隔膜、步骤2）的负极片按顺序叠好，使聚乙烯隔膜处于正极片和负极片之间起到隔离的作用，然后卷绕得到裸电芯；将裸电芯至于外壳内，干燥后注入电解液，经真空封装、静置、化成、整形等工序，得到本实施例的锂离子电池。
对比例1
1）正极片制备
将正极活性材料NCM622、导电剂乙炔黑、粘结剂PVDF按质量比96.5:1.5:2进行混合，然后向由此形成的混合物料中加入溶剂NMP，在真空搅拌机作用下搅拌至体系呈均一状，得到正极浆料；将该正极浆料均匀涂覆在正极集流体铝箔的相对两表面，并控制双面面密度为506g/m2，经烘箱干燥后进行冷压、分切，得到正极片。
2）负极片制备
将负极活性材料石墨、导电剂乙炔黑、增稠剂CMC、粘结剂SBR按质量比96.6:1:1:1.4进行混合，然后向由此形成的混合物料中加入溶剂去离子水，在真空搅拌机作用下搅拌至体系呈均一状，得到负极浆料；将该负极浆料均匀涂覆在负极集流体铜箔的相对两表面，并控制双面面密度为250g/m2，经烘箱干燥后进行辊压、分切，得到负极片。
3）电解液制备：将EC、EMC、DEC按体积比1:1:1混合得到有机溶剂，然后向此有机溶剂中加入充分干燥的锂盐LiPF6，搅拌至锂盐LiPF6完全溶解，以配置得到锂盐LiPF6浓度为1mol/L的电解液。
4）电池装配：将步骤1）的正极片、聚乙烯隔膜、步骤2）的负极片按顺序叠好，使聚乙烯隔膜处于正极片和负极片之间起到隔离的作用，然后卷绕得到裸电芯；将裸电芯至于外壳内，干燥后注入电解液，经真空封装、静置、化成、整形等工序，得到本对比例的锂离子电池。
对比例2
1）正极片制备
将正极活性材料NCM622、导电剂乙炔黑、粘结剂PVDF按质量比96.5:1.5:2进行混合，然后向由此形成的混合物料中加入溶剂NMP，在真空搅拌机作用下搅拌至体系呈均一状，得到正极浆料；将该正极浆料均匀涂覆在正极集流体铝箔的相对两表面，并控制双面面密度为516g/m2，经烘箱干燥后进行冷压、分切，得到正极片。
2）负极片制备
将负极活性材料石墨、导电剂乙炔黑、增稠剂CMC、粘结剂SBR、增塑剂PC按质量比94.6:1:1:1.4:2进行混合，然后向由此形成的混合物料中加入溶剂去离子水，在真空搅拌机作用下搅拌至体系呈均一状，得到负极浆料；将该负极浆料均匀涂覆在负极集流体铜箔的相对两表面，并控制双面面密度为280g/m2，经烘箱干燥后进行辊压、分切，得到负极片。
3）电解液制备：将EC、EMC、DEC按体积比1:1:1混合得到有机溶剂，然后向此有机溶剂中加入充分干燥的锂盐LiPF6，搅拌至锂盐LiPF6完全溶解，以配置得到锂盐LiPF6浓度为1mol/L的电解液。
4）电池装配：将步骤1）的正极片、聚乙烯隔膜、步骤2）的负极片按顺序叠好，使聚乙烯隔膜处于正极片和负极片之间起到隔离的作用，然后卷绕得到裸电芯；将裸电芯至于外壳内，干燥后注入电解液，经真空封装、静置、化成、整形等工序，得到本对比例的锂离子电池。
对比例3
1）正极片制备
将正极活性材料NCM622、导电剂乙炔黑、粘结剂PVDF、增塑剂PC按质量比96:1.5:2：0.5进行混合，然后向由此形成的混合物料中加入溶剂NMP，在真空搅拌机作用下搅拌至体系呈均一状，得到正极浆料；将该正极浆料均匀涂覆在正极集流体铝箔的相对两表面，并控制双面面密度为504g/m2，经烘箱干燥后进行冷压、分切，得到正极片。
2）负极片制备
将负极活性材料石墨、导电剂乙炔黑、增稠剂CMC、粘结剂SBR按质量比96.6:1:1:1.4进行混合，然后向由此形成的混合物料中加入溶剂去离子水，在真空搅拌机作用下搅拌至体系呈均一状，得到负极浆料；将该负极浆料均匀涂覆在负极集流体铜箔的相对两表面，并控制双面面密度为280g/m2，经烘箱干燥后进行辊压、分切，得到负极片。
3）电解液制备：将EC、EMC、DEC按体积比1:1:1混合得到有机溶剂，然后向此有机溶剂中加入充分干燥的锂盐LiPF6，搅拌至锂盐LiPF6完全溶解，以配置得到锂盐LiPF6浓度为1mol/L的电解液。
4）电池装配：将步骤1）的正极片、聚乙烯隔膜、步骤2）的负极片按顺序叠好，使聚乙烯隔膜处于正极片和负极片之间起到隔离的作用，然后卷绕得到裸电芯；将裸电芯至于外壳内，干燥后注入电解液，经真空封装、静置、化成、整形等工序，得到本对比例的锂离子电池。
对比例4
1）正极片制备
将正极活性材料LFP、导电剂乙炔黑、粘结剂PVDF、增塑剂PC按质量比94.5:1.5:2：2进行混合，然后向由此形成的混合物料中加入溶剂NMP，在真空搅拌机作用下搅拌至体系呈均一状，得到正极浆料；将该正极浆料均匀涂覆在正极集流体铝箔的相对两表面，并控制双面面密度为560g/m2，经烘箱干燥后进行冷压、分切，得到正极片。
2）负极片制备
将负极活性材料石墨、导电剂乙炔黑、增稠剂CMC、粘结剂SBR、增塑剂PC按质量比96.4:1:1:1.4:0.2进行混合，然后向由此形成的混合物料中加入溶剂去离子水，在真空搅拌机作用下搅拌至体系呈均一状，得到负极浆料；将该负极浆料均匀涂覆在负极集流体铜箔的相对两表面，并控制双面面密度为250g/m2，经烘箱干燥后进行辊压、分切，得到负极片。
3）电解液制备：将EC、EMC、DEC按体积比1:1:1混合得到有机溶剂，然后向此有机溶剂中加入充分干燥的锂盐LiPF6，搅拌至锂盐LiPF6完全溶解，以配置得到锂盐LiPF6浓度为1mol/L的电解液。
4）电池装配：将步骤1）的正极片、聚乙烯隔膜、步骤2）的负极片按顺序叠好，使聚乙烯隔膜处于正极片和负极片之间起到隔离的作用，然后卷绕得到裸电芯；将裸电芯至于外壳内，干燥后注入电解液，经真空封装、静置、化成、整形等工序，得到本对比例的锂离子电池。
表1为实施例1-6以及对比例1-4的正负极片的参数特征。
表1
性能测试与分析
1、测试对象：实施例1-6、对比例1-4制备的正极片、负极片和锂离子电池。
2、测试项目
1）正负极片中PC含量
将实施例1-6以及对比例1-4同批次制备的正极片和负极片烘干后剪碎，使用甲醇溶剂超声2min，然后分别萃取正极片和负极片中的增塑剂PC，使用尼龙膜过滤后分别用气相色谱仪进行定量测试，以得到正极片和负极片中的PC含量。
2)循环性能测试
LFP作为正极活性材料时，在60℃下，以1C电流进行恒流恒压充电至3.65V，静置10min，再以1C电流进行恒流放电至2.5V，静置10min，以此循环，直至锂离子电池循环600圈，计算此时的电池容量保持率。容量保持率=循环600圈后电池容量/电池初始容量*100%。
NCM622作为正极活性材料时，在60℃下，以1C电流进行恒流恒压充电至4.35V，静置10min，再以1C电流进行恒流放电至2.75V，静置10min，以此循环，直至锂离子电池循环600圈，计算此时的电池容量保持率。容量保持率=循环600圈后电池容量/电池初始容量*100%。
3）正负极片开裂情况
将实施例1-6以及对比例1-4同批次制备的正极浆料和负极浆料以2m/min的速度分别在正极集流体铝箔和负极集流体铜箔的相对两表面均匀涂布6m，在烘箱中100℃烘干，观察正负极片的活性物质层的开裂情况。
3、测试结果：参见表2。
表2
参见表2，将实施例1-6与对比例1-3的测试结果进行对比可知，正负极浆料中均添加增塑剂PC可以对粘结剂的高分子刚性长链起到一定的增塑效果，降低粘结剂的玻璃化转变温度，提高粘结剂以及正负极活性物质层的柔韧性，从而避免正负极片烘干的过程中活性物质层开裂，进而减弱了电芯卷绕的过程中活性物质层的脱落，从而延长了锂离子电池的循环寿命，使得锂离子电池在60℃充放电循环600后，容量保持率在87%以上，甚至高达94.5%。
将实施例1-6与对比例4的测试结果进行对比可知，负极片中PC含量高于正极片中PC含量更有利于提高锂离子电池的循环性能。一方面，正极浆料以NMP为溶剂，负极浆料以水为溶剂，NMP的极性大于水，对高分子刚性长链粘结剂的增塑效果更好，因此，正极所需增塑剂的含量比负极低；另一方面，增塑剂的添加有利于粘结剂溶胀，从而促进电解液的吸收，由于负极活性物质层表面形成的SEI膜有利于锂离子电池的长期循环，因此，提高负极片中PC含量有利于增强负极活性物质层的保液能力，从而有利于SEI膜的修复，以进一步提高锂离子电池的循环性能。
参见表1和表2中实施例1-3的数据，从实施例1至实施例3的锂离子电池在充放电循环600圈后的容量保持率先升高后降低。实施例1-3的主要区别在于，从实施例1至实施例3的正负极PC添加量以及正负极片的双面面密度依次升高。由前述分析可知，PC的添加能够避免正负极片烘干的过程中活性物质层开裂，进而减弱了电芯卷绕的过程中活性物质层的脱落，从而延长了锂离子电池的循环寿命，且在本发明限定的范围内，理论上PC的添加量越多，活性物质层越不容易脱落，从而锂离子电池的循环性能越优秀，从实施例1至实施例2确实体现了这一点。但是对于实施例3，其正负极片的双面面密度过高，使得锂离子电池的内阻有所增加，因此实施例3的锂离子电池的循环性能有所下降。而实施例2的正负极片的双面面密度虽然高于实施例1，但是其不会降低锂离子电池的循环性能，这就说明在正极片双面面密度不高于447 g/m2，负极片双面面密度不高于200 g/m2的基础上，电池的内阻变化较小，还无法影响锂离子电池的循环性能。
参见表1和表2中实施例4-6的数据，根据上述分析，实施例4-6的正负极片的双面面密度对锂离子电池内阻的影响较小，即对锂离子电池的循环性能影响较小，那么在此基础上，实施例4-6的区别主要在于负极活性材料的不同，实施例4的负极活性材料为石墨，其对应的锂离子电池的容量保持率为94.5%，实施例5的负极活性材料为石墨+3wt%硅氧，其对应的锂离子电池的容量保持率为92.3%，实施例6的负极活性材料为石墨+3wt%硅碳，其对应的锂离子电池的容量保持率为91.4%，这说明硅氧和硅碳的添加会降低锂离子电池的循环性能。这是因为，相较于石墨材料，硅氧材料和硅碳材料在锂离子电池充放电循环过程中的体积膨胀更加严重，活性材料本身更容易破裂而产生更多新的界面，从而加剧了电解液的副反应，使得活性锂的消耗加剧，从而降低了锂离子电池的循环寿命。
需要说明的是，上述实施例中的锂离子电池以镍钴锰酸锂作为三元正极材料时，均是以NCM622举例说明，实际制作中也可选择NCM712、NCM811、NCM955等作为三元正极材料，但是由于随着镍含量的增加，正极活性材料受电解液侵蚀更加严重，更容易发生晶格失氧，因此，在同等制备工艺条件、同等测试条件下，NCM622的锂离子电池的循环寿命最优。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (11)
1.一种锂离子电池，其特征在于，包括：卷绕设置的正极片和负极片，所述正极片包括正极集流体以及设在正极集流体表面的正极活性物质层，所述负极片包括负极集流体以及设在负极集流体表面的负极活性物质层；
所述正极活性物质层和所述负极活性物质层均包括碳酸丙烯酯，且单位质量所述正极活性物质层中所述碳酸丙烯酯的含量Cc和所述负极活性物质层中所述碳酸丙烯酯的含量Ca均大于0mg/g，单位质量所述正极活性物质层中所述碳酸丙烯酯的含量Cc小于单位质量所述负极活性物质层中所述碳酸丙烯酯的含量Ca。
2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池，其特征在于：所述正极片的双面面密度为267-447g/m2。
3.根据权利要求2所述的一种锂离子电池，其特征在于：单位质量所述正极活性物质层中所述碳酸丙烯酯的含量为0.34 mg/g＜Cc＜5.71mg/g。
4.根据权利要求3所述的一种锂离子电池，其特征在于：所述正极活性物质层中所述碳酸丙烯酯的添加量为所述正极活性物质层总质量的0.05-1wt%。
5.根据权利要求3所述的一种锂离子电池，其特征在于：单位质量所述正极活性物质层中所述碳酸丙烯酯的含量为3.17mg/g＜Cc＜3.28mg/g。
6.根据权利要求1所述的一种锂离子电池，其特征在于：所述正极片的面密度为150-200g/m2。
7.根据权利要求6所述的一种锂离子电池，其特征在于：单位质量所述负极活性物质层中所述碳酸丙烯酯的含量为1.91 mg/g＜Ca＜15.52mg/g。
8.根据权利要求7所述的一种锂离子电池，其特征在于：单位质量所述负极活性物质层中所述碳酸丙烯酯的含量为10.27mg/g＜Ca＜10.87mg/g。
9.根据权利要求7所述的一种锂离子电池，其特征在于：所述负极活性物质层中所述碳酸丙烯酯的添加量为所述负极活性物质层总质量的0.2-4wt%。
10.根据权利要求1所述的一种锂离子电池，其特征在于：所述正极活性物质层包括正极活性材料，所述正极活性材料包括LiFePO4和LiNixCoyMn(1-x-y)O2中的至少一种，其中0.6≤x＜1,0＜y＜0.4,0＜x+y＜1。
11.根据权利要求1所述的一种锂离子电池，其特征在于：所述负极活性物质层包括负极活性材料，所述负极活性材料包括石墨、硅氧、硅碳中的至少一种。
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