CN108461804A - 一种18650-3800mAh锂电池及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种18650‑3800mAh锂电池，正极浆料由按质量百分比计的以下组分制成：补足至100％的正极活性物质、0.3‑1.0％导电剂和0.8‑2.0％粘结剂；正极活性物质的通式为Li[NixCoyM1‑x‑y]O2，其中，0.82≤x≤0.88，0.06≤y≤0.09；M为Al或Mn；负极浆料由按质量百分比计的以下组分制成：补足至100％的硅碳石墨、0.01‑0.2％导电炭黑或单壁碳纳米管、1.0‑2.2％CMC、1.0‑2.8％SBR。该电池性能满足容量≥3800mAh、0.3C充0.5C放循环300周容量保持率≥75％。

Description

一种18650-3800mAh锂电池及其制备方法
技术领域
本发明涉及二次电池技术领域，尤其涉及一种18650-3800mAh锂电池及其制备方法。
背景技术
18650-3800mAh高容量圆柱型锂离子电池产品用于笔记本电源、移动电源等3C(计算机、通信、消费类电子产品)电子产品中。
市场主流产品18650-2600mAh的体积能量密度为565WH/L、质量比能量密度为203WH/kg。对于18650电池，进口大品牌单只18650产品容量目前量产所能达到的最高容量为4100mAh，国产普遍徘徊于2600mAh左右。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种电芯容量高、循环性能佳的18650-3800mAh锂电池。
本发明的目的之二在于提供该18650-3800mAh锂电池的制备方法。
本发明的目的采用如下技术方案实现：
一种18650-3800mAh锂离子电池，其正极片由铝箔涂覆正极浆料制成，其负极片由铜箔涂覆负极浆料制成；所述正极浆料由按质量百分比计的以下组分制成：补足至100％的正极活性物质、0.3-1.0％导电剂和0.8-2.0％粘结剂；所述正极活性物质的通式为Li[NixCoyM1-x-y]O2，其中，0.82≤x≤0.88，0.06≤y≤0.09；M为Al或Mn；所述负极浆料由按质量百分比计的以下组分制成：补足至100％的硅碳石墨、0.01-0.2％导电炭黑或单壁碳纳米管、1.0-2.2％CMC、1.0-2.8％SBR。
进一步地，所述正极浆料由按质量百分比计的以下组分制成：补足至100％的Li[NixCoyM1-x-y]O2、0.4-0.8％的碳纳米管和0.8-2.0％聚偏氟乙烯。
进一步地，所述Li[NixCoyM1-x-y]O2为Li[Ni0.85Co0.075M0.075]O2。
进一步地，所述正极片的厚度为135-145μm，所述正极片的压实密度为3.54-3.58g/cm3。
进一步地，所述负极片由按质量百分比计的以下组分制成：补足至100％的硅碳石墨、0.03-0.15％的导电炭黑或单壁碳纳米管、1.4-1.8％CMC、1.8-2.2％SBR。
进一步地，所述负极片的厚度为85-95μm，所述负极片的压实密度为1.64-1.68g/cm3。
进一步地，其电解液由碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)按5:15:80的体积比制成，电解液中，Li+浓度为1.2mol/L。
进一步地，该电解液中，含有1-2wt％的碳酸亚乙烯酯(VC)、2-5wt％的氟代碳酸乙烯酯(FEC)和0.2-0.5wt％的二氟草酸硼酸锂(LiDFOB)。
本发明的目的之二采用如下技术方案实现：
一种制备上述的18650-3800mAh锂离子电池的方法，包括以下步骤：
1)将正极浆料原料与60-80％重量的N-甲基吡咯烷酮混合，得到正极浆料，涂覆于金属铝箔上，于80-110℃的温度下干燥后，辊压成压实密度为3.54-3.58g/m3、厚度为135-145μm的正极片；
2)将悬浮剂干粉与去离子水混合，得到悬浮剂胶液，将负极活性物质、第三导电剂和粘结剂混合均匀，将悬浮剂胶液分批加至混合物中，再加水制成负极浆料，涂覆于厚度为8-10μm厚的金属铜箔上，在100-140℃的温度下干燥后，辊压成厚度为85-95μm、压实密度为1.64-1.68g/cm3的负极片；
3)把正极片与负极片裁成长条形，在正极片上预留极耳接片、负极预留极耳接片；将正极片、微孔聚乙烯隔膜、负极片卷绕成圆柱状卷芯，焊接极耳，烘烤电芯、注入电解液，得到18650-3800mAh锂离子电池。
进一步地，步骤2)中，加水制成固含量为40-50％的负极浆料。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
1)本发明提供的18650-3800mAh锂电池，采用高镍含量的三元材料作为正极活性物质，以硅碳石墨作为负极活性材料，从而可制得容量达3800mAh的锂电池，有效地提高电芯的体积比能量，进而降低下游客户的Pack成本；
2)本发明还进一步地改进了正极片与负极片的配方，引入了单壁碳纳米管高新材料的使用，以及对正极片和负极片的压实密度和厚度进行了调整，以及对电解液进行了改进，使电池电极的SEI膜更加稳定，提升电池的综合性能；
3)本发明提供的18650-3800mAh锂电池，工作电压范围为2.5-4.2V，电池性能满足容量≥3800mAh、0.3C充0.5C放循环300周容量保持率≥75％。
具体实施方式
下面，结合具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
一种18650-3800mAh锂离子电池，其正极片由铝箔涂覆正极浆料制成，其负极片由铜箔涂覆负极浆料制成；所述正极浆料由按质量百分比计的以下组分制成：补足至100％的正极活性物质、0.3-1.0％导电剂和0.8-2.0％粘结剂；所述正极活性物质的通式为Li[NixCoyM1-x-y]O2，其中，0.82≤x≤0.88，0.06≤y≤0.09；M为Al或Mn；所述负极浆料由按质量百分比计的以下组分制成：补足至100％的硅碳石墨、0.01-0.2％导电炭黑或单壁碳纳米管、1.0-2.2％CMC、1.0-2.8％SBR。
以下具体实施方式中，正极活性材料Li[NixCoyM1-x-y]O2的振实密度2.1-2.7g/cm3、比表面积0.2-0.5m2/g、D50为11-16μm、克容量170-190mAh/g；
负极活性材料硅碳石墨的振实密度0.8-1.2g/cm3、比表面积1.6-2.4m2/g、D50为11-17μm、克容量600-670mAh/g。
实施例1：
一种18650-3800mAh锂离子电池正极片，正极浆料由按质量百分比计的以下组分制成：98％的Li[Ni0.85Co0.075Mn0.075]O2、0.6％碳纳米管和1.4％聚偏氟乙烯；
制备该正极片的方法：
将碳纳米管和聚偏氟乙烯混合，加入正极原料总重量的70％的N-甲基吡咯烷酮，再加入Li[Ni0.85Co0.075Mn0.075]O2，得到正极浆料；将正极浆料涂覆于金属12μm的铝箔上，于100℃的温度下干燥后，辊压成压实密度为3.56g/m3、厚度为143μm的正极片。
实施例2：
一种18650-3800mAh锂离子电池正极片，正极浆料由按质量百分比计的以下组分制成：97.7％的Li[Ni0.85Co0.075Al0.075]O2、0.3％碳纳米管和2.0％聚偏氟乙烯；
制备该正极片的方法：
将碳纳米管和聚偏氟乙烯混合，加入正极原料总重量的75％的N-甲基吡咯烷酮，再加入Li[Ni0.85Co0.075Al0.075]O2，得到正极浆料；将正极浆料涂覆于金属16μm的铝箔上，于100℃的温度下干燥后，辊压成压实密度为3.54g/m3、厚度为145μm的正极片。
实施例3：
一种18650-3800mAh锂离子电池正极片，正极浆料由按质量百分比计的以下组分制成：97.2％的Li[Ni0.85Co0.075Mn0.075]O2、1.0％碳纳米管和1.8％聚偏氟乙烯；
制备该正极片的方法：
将碳纳米管和聚偏氟乙烯混合，加入正极原料总重量的75％的N-甲基吡咯烷酮，再加入Li[Ni0.85Co0.075Al0.075]O2，得到正极浆料；将正极浆料涂覆于金属16μm的铝箔上，于100℃的温度下干燥后，辊压成压实密度为3.58g/m3、厚度为135μm的正极片。
实施例4：
一种18650-3800mAh锂离子电池正极片，正极浆料由按质量百分比计的以下组分制成：97.6％的Li[Ni0.85Co0.075Al0.075]O2、0.8％碳纳米管和1.6％聚偏氟乙烯；
制备该正极片的方法：
将碳纳米管和聚偏氟乙烯混合，加入正极原料总重量的80％的N-甲基吡咯烷酮，再加入Li[Ni0.85Co0.075Al0.075]O2，得到正极浆料；将正极浆料涂覆于金属16μm的铝箔上，于100℃的温度下干燥后，辊压成压实密度为3.57g/m3、厚度为138μm的正极片。
实施例5：
一种18650-3800mAh锂离子电池的负极片，负极浆料由按质量百分数计的以下组分制成：96.48％硅碳石墨、0.12％导电炭黑、1.6％的CMC、1.8％的SBR。
该负极片的制备方法包括以下步骤：
将CMC与去离子水以1.5:98.5的比例进行混合，得到悬浮剂胶液，将硅碳石墨、导电炭黑和SBR混合均匀，将悬浮剂胶液分三批加至混合物中，第一次加入60％的悬浮剂胶液、第二次加入25％的悬浮剂胶液、第三次加入余量的悬浮剂胶液，加水调制成固含量为45％的负极浆料；将负极浆料涂覆在8μm的金属铜箔上，在100℃的温度下干燥后，辊压成压实密度为1.66g/cm3、厚度为90μm的负极片。
实施例6：
一种18650-3800mAh锂离子电池的负极片，负极浆料由按质量百分数计的以下组分制成：96.6％硅碳石墨、0.2％单壁碳纳米管、2.2％的CMC、1.0％的SBR。
该负极片的制备方法包括以下步骤：
将CMC与去离子水以1.2:98.8的比例进行混合，得到悬浮剂胶液，将硅碳石墨、单壁碳纳米管和SBR混合均匀，将悬浮剂胶液分三批加至混合物中，第一次加入70％的悬浮剂胶液、第二次加入20％的悬浮剂胶液、第三次加入余量的悬浮剂胶液，加水调制成固含量为50％的负极浆料；将负极浆料涂覆在8μm的金属铜箔上，在100℃的温度下干燥后，辊压成压实密度为1.68g/cm3、厚度为85μm的负极片。
实施例7：
一种18650-3800mAh锂离子电池的负极片，负极浆料由按质量百分数计的以下组分制成：96.19％硅碳石墨、0.01％导电炭黑、1.0％的CMC、2.8％的SBR。
该负极片的制备方法包括以下步骤：
将CMC与去离子水以1.8:98.2的比例进行混合，得到悬浮剂胶液，将硅碳石墨、导电炭黑和SBR混合均匀，将悬浮剂胶液分三批加至混合物中，第一次加入60％的悬浮剂胶液、第二次加入20％的悬浮剂胶液、第三次加入余量的悬浮剂胶液，加水调制成固含量为40％的负极浆料；将负极浆料涂覆在8μm的金属铜箔上，在100℃的温度下干燥后，辊压成压实密度为1.64g/cm3、厚度为95μm的负极片。
实施例8：
一种18650-3800mAh锂离子电池的负极片，负极浆料由按质量百分数计的以下组分制成：95.85％硅碳石墨、0.15％导电炭黑、1.8％的CMC、2.2％的SBR。
该负极片的制备方法包括以下步骤：
将CMC与去离子水以2.0:98.0的比例进行混合，得到悬浮剂胶液，将硅碳石墨、导电炭黑和SBR混合均匀，将悬浮剂胶液分三批加至混合物中，第一次加入70％的悬浮剂胶液、第二次加入20％的悬浮剂胶液、第三次加入余量的悬浮剂胶液，加水调制成固含量为47.5％的负极浆料；将负极浆料涂覆在8μm的金属铜箔上，在100℃的温度下干燥后，辊压成压实密度为1.67g/cm3、厚度为88μm的负极片。
实施例9：
一种18650-3800mAh锂离子电池的电解液，该电解液由碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)按5:15:80的体积比制成，电解液中，Li+浓度为1.2mol/L；碳酸亚乙烯酯(VC)的浓度为1.5wt％，氟代碳酸乙烯酯(FEC)的浓度为3.5wt％，二氟草酸硼酸锂(LiDFOB)的浓度为0.35wt％。
实施例10：
一种18650-3800mAh锂离子电池的电解液，该电解液由碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)按5:15:80的体积比制成，电解液中，Li+浓度为1.2mol/L；碳酸亚乙烯酯(VC)的浓度为1wt％，氟代碳酸乙烯酯(FEC)的浓度为5wt％，二氟草酸硼酸锂(LiDFOB)的浓度为0.5wt％。
实施例11：
一种18650-3800mAh锂离子电池的电解液，该电解液由碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)按5:15:80的体积比制成，电解液中，Li+浓度为1.2mol/L；碳酸亚乙烯酯(VC)的浓度为2wt％，氟代碳酸乙烯酯(FEC)的浓度为2wt％，二氟草酸硼酸锂(LiDFOB)的浓度为0.2wt％。
实施例12：
一种18650-3800mAh锂离子电池的电解液，该电解液由碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)按5:15:80的体积比制成，电解液中，Li+浓度为1.2mol/L；碳酸亚乙烯酯(VC)的浓度为1.75wt％，氟代碳酸乙烯酯(FEC)的浓度为2wt％。
实施例13：
一种制备18650-3800mAh锂离子电池的方法，包括以下步骤：
将实施例1把正极片与实施例5负极片裁成长条形，分别在正极片上预留极耳接片、负极预留极耳接片；将正极片、14μm微孔聚乙烯隔膜、负极片卷绕成圆柱状卷芯，焊接极耳，烘烤电芯、注入实施例9的电解液，得到18650-3800mAh锂离子电池。
实施例14：
一种制备18650-3800mAh锂离子电池的方法，包括以下步骤：
将实施例2把正极片与实施例6负极片裁成长条形，分别在正极片上预留极耳接片、负极预留极耳接片；将正极片、14μm微孔聚乙烯隔膜、负极片卷绕成圆柱状卷芯，焊接极耳，烘烤电芯、注入实施例10的电解液，得到18650-3800mAh锂离子电池。
实施例15：
一种制备18650-3800mAh锂离子电池的方法，包括以下步骤：
将实施例3把正极片与实施例7负极片裁成长条形，分别在正极片上预留极耳接片、负极预留极耳接片；将正极片、14μm微孔聚乙烯隔膜、负极片卷绕成圆柱状卷芯，焊接极耳，烘烤电芯、注入实施例11的电解液，得到18650-3800mAh锂离子电池。
实施例16：
一种制备18650-3800mAh锂离子电池的方法，包括以下步骤：
将实施例4把正极片与实施例8负极片裁成长条形，分别在正极片上预留极耳接片、负极预留极耳接片；将正极片、微孔聚乙烯隔膜、负极片卷绕成圆柱状卷芯，焊接极耳，烘烤电芯、注入实施例12的电解液，得到18650-3800mAh锂离子电池。
性能检测与效果评价
循环性能
将实施例13-16得到的18650-3800mAh锂离子电池，按照电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法的安检测试，其结果如下表所示：
表1电池性能检测结果表
项目 安检通过率(％) 电池容量a) 循环性能b)
实施例13 100 3862mAh 80.52％
实施例14 100 3840mAh 80.46％
实施例15 100 3849mAh 81.11％
实施例16 100 3851mAh 81.57％
表注a)：0.3CA充至4.2V，再以0.2CA放至2.5V
表注b)：0.3CA充0.5CA放300次容量保持率
由上表可知，本发明提供的18650-3800mAh锂离子电池，当以0.3CA电流对电池进行恒流恒压充电(截止电流为0.01CA)至电压为4.2V、再以0.2CA恒定电流对电池进行放电至电压为2.5V时，电池放电容量≥3800mAh。
当以0.3CA恒流恒压充电和0.5CA恒流放电制度对电池进行充放电循环测试，第300周电池容量保持率≥75％。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种18650-3800mAh锂离子电池，其特征在于，其正极片由铝箔涂覆正极浆料制成，其负极片由铜箔涂覆负极浆料制成；所述正极浆料由按质量百分比计的以下组分制成：补足至100％的正极活性物质、0.3-1.0％导电剂和0.8-2.0％粘结剂；所述正极活性物质的通式为Li[NixCoyM1-x-y]O2，其中，0.82≤x≤0.88，0.06≤y≤0.09；M为Al或Mn；所述负极浆料由按质量百分比计的以下组分制成：补足至100％的硅碳石墨、0.01-0.2％导电炭黑或单壁碳纳米管、1.0-2.2％CMC、1.0-2.8％SBR。
2.如权利要求1所述的18650-3800mAh锂离子电池，其特征在于，所述正极浆料由按质量百分比计的以下组分制成：补足至100％的Li[NixCoyM1-x-y]O2、0.4-0.8％的碳纳米管和0.8-2.0％聚偏氟乙烯。
3.如权利要求1所述的18650-3800mAh锂离子电池，其特征在于，所述Li[NixCoyM1-x-y]O2为Li[Ni0.85Co0.075M0.075]O2。
4.如权利要求1所述的18650-3800mAh锂离子电池，其特征在于，所述正极片的厚度为135-145μm，所述正极片的压实密度为3.54-3.58g/cm3。
5.如权利要求1所述的18650-3800mAh锂离子电池，其特征在于，所述负极片由按质量百分比计的以下组分制成：补足至100％的硅碳石墨、0.12-0.15％的导电炭黑或单壁碳纳米管、1.6-1.8％CMC、1.8-2.2％SBR。
6.如权利要求1所述的18650-3800mAh锂离子电池，其特征在于，所述负极片的厚度为85-95μm，所述负极片的压实密度为1.64-1.68g/cm3。
7.如权利要求1所述的18650-3800mAh锂离子电池，其特征在于，其电解液由碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)按5∶15∶80的体积比制成，电解液中，Li+浓度为1.2mol/L。
8.如权利要求7所述的18650-3800mAh锂离子电池，其特征在于，该电解液中，含有1-2wt％的碳酸亚乙烯酯(VC)、2-5wt％的氟代碳酸乙烯酯(FEC)和0.2-0.5wt％的二氟草酸硼酸锂(LiDFOB)。
9.一种制备权利要求1-8任一项所述的18650-3800mAh锂离子电池的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将正极浆料原料与60-80％重量的N-甲基吡咯烷酮混合，得到正极浆料，涂覆于金属铝箔上，于80-110℃的温度下干燥后，辊压成压实密度为3.54-3.58g/m3、厚度为135-145μm的正极片；
2)将悬浮剂干粉与去离子水混合，得到悬浮剂胶液，将负极活性物质、第三导电剂和粘结剂混合均匀，将悬浮剂胶液分批加至混合物中，再加水制成负极浆料，涂覆于厚度为8-10μm厚的金属铜箔上，在100-140℃的温度下干燥后，辊压成厚度为85-95μm、压实密度为1.64-1.68g/cm3的负极片；
3)把正极片与负极片裁成长条形，在正极片上预留极耳接片、负极预留极耳接片；将正极片、微孔聚乙烯隔膜、负极片卷绕成圆柱状卷芯，焊接极耳，烘烤电芯、注入电解液，得到18650-3800mAh锂离子电池。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，步骤2)中，加水制成固含量为40-50％的负极浆料。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109244530A (zh) * 2018-09-21 2019-01-18 深圳市卓能新能源股份有限公司 一种锂离子电池和制备方法
CN110854367A (zh) * 2019-11-21 2020-02-28 陕西煤业化工技术研究院有限责任公司 一种硅碳负极材料浆料及其制备方法
CN111987344A (zh) * 2020-10-09 2020-11-24 昆山宝创新能源科技有限公司 快充锂离子电池
WO2021127999A1 (zh) * 2019-12-24 2021-07-01 宁德时代新能源科技股份有限公司 二次电池及含有该二次电池的装置
WO2021179202A1 (zh) * 2020-03-11 2021-09-16 宁德新能源科技有限公司 锂离子电池及电子装置
CN113422105A (zh) * 2021-06-29 2021-09-21 珠海冠宇电池股份有限公司 一种锂离子电池及电子装置
CN114641871A (zh) * 2019-10-28 2022-06-17 株式会社村田制作所 二次电池用负极以及二次电池
EP4040528A4 (en) * 2019-09-30 2023-04-12 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. SECONDARY BATTERY WITH ANHYDROUS ELECTROLYTE

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104112846A (zh) * 2013-04-19 2014-10-22 南通力合新能源有限公司 一种高容量电动工具用锂离子动力电池及其制造方法
CN106784843A (zh) * 2016-12-28 2017-05-31 中天储能科技有限公司 一种大于300wh/kg高比能量、高安全性电池的制作方法
CN106953095A (zh) * 2017-03-03 2017-07-14 中南大学 一种高镍层状正极材料及其制备方法和应用
CN107248592A (zh) * 2017-07-31 2017-10-13 鹤壁市诺信电子有限公司 一种新型高功率高能量密度锂离子电池
CN107275605A (zh) * 2017-06-12 2017-10-20 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种锂离子电池高镍三元材料的表面选择性包覆方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104112846A (zh) * 2013-04-19 2014-10-22 南通力合新能源有限公司 一种高容量电动工具用锂离子动力电池及其制造方法
CN106784843A (zh) * 2016-12-28 2017-05-31 中天储能科技有限公司 一种大于300wh/kg高比能量、高安全性电池的制作方法
CN106953095A (zh) * 2017-03-03 2017-07-14 中南大学 一种高镍层状正极材料及其制备方法和应用
CN107275605A (zh) * 2017-06-12 2017-10-20 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种锂离子电池高镍三元材料的表面选择性包覆方法
CN107248592A (zh) * 2017-07-31 2017-10-13 鹤壁市诺信电子有限公司 一种新型高功率高能量密度锂离子电池

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109244530A (zh) * 2018-09-21 2019-01-18 深圳市卓能新能源股份有限公司 一种锂离子电池和制备方法
EP4040528A4 (en) * 2019-09-30 2023-04-12 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. SECONDARY BATTERY WITH ANHYDROUS ELECTROLYTE
CN114641871A (zh) * 2019-10-28 2022-06-17 株式会社村田制作所 二次电池用负极以及二次电池
CN110854367A (zh) * 2019-11-21 2020-02-28 陕西煤业化工技术研究院有限责任公司 一种硅碳负极材料浆料及其制备方法
WO2021127999A1 (zh) * 2019-12-24 2021-07-01 宁德时代新能源科技股份有限公司 二次电池及含有该二次电池的装置
CN114175346A (zh) * 2019-12-24 2022-03-11 宁德时代新能源科技股份有限公司 二次电池及含有该二次电池的装置
KR20220065798A (ko) * 2019-12-24 2022-05-20 컨템포러리 엠퍼렉스 테크놀로지 씨오., 리미티드 이차 전지 및 이를 포함하는 장치
KR102642131B1 (ko) 2019-12-24 2024-03-04 컨템포러리 엠퍼렉스 테크놀로지 씨오., 리미티드 이차 전지 및 이를 포함하는 장치
WO2021179202A1 (zh) * 2020-03-11 2021-09-16 宁德新能源科技有限公司 锂离子电池及电子装置
CN111987344A (zh) * 2020-10-09 2020-11-24 昆山宝创新能源科技有限公司 快充锂离子电池
CN113422105A (zh) * 2021-06-29 2021-09-21 珠海冠宇电池股份有限公司 一种锂离子电池及电子装置
CN113422105B (zh) * 2021-06-29 2022-10-04 珠海冠宇电池股份有限公司 一种锂离子电池及电子装置

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