CN111799500A - 一种高倍率充放电的锂离子电池 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高倍率充放电的锂离子电池，其包括：电池壳体、正极单元、负极单元、隔膜与电解液，所述正极单元、负极单元、隔膜与电解液均设置于电池壳体的内部，所述正极单元、负极单元与隔膜浸泡于电解液内，所述正极单元由若干正极子单元组成，所述负极单元由若干负极子单元组成，所述隔膜设置于两组相邻的正极子单元与负极子单元之间，所述正极子单元包括正极片、正极耳、正极活性物质与铝箔，所述负极子单元包括负极片、负极耳、负极活性物质与铜箔。本发明可达到快速充电10分钟可充至85％以上电量的充电效率，同时快放电即25C倍率放电可持续放电4分钟以上。

Description

一种高倍率充放电的锂离子电池
技术领域
本发明涉及锂离子电池技术领域,特别涉及一种高倍率充放电的锂离子电池。
背景技术
随着社会的不断发展与科学水平的不断进步，锂离子电池具有能量密度高、自放电小、使用寿命长等优点；近年来，随着电动工具、电动动车、航模航拍等领域的兴起。目前人们对锂离电池的充电时间要求越来越高，即是充电时间越短越好。
现阶段快充慢放的锂离子电池已逐渐小批量生产，但快充快放的锂离子电池还处于研发阶段，快充电即5C充电，恒流充电12分钟要充85％以上的电量，快放即25C放电要持续放电4分钟。
以上快速充放电的技术指标是目前需要解决的技术难题。
发明内容
本发明解决的技术问题是针对上述现有技术中存在的缺陷，提供一种高倍率充放电的锂离子电池，以解决上述背景技术中提出的问题。
为解决上述技术问题,本发明采取的技术方案如下:
一种高倍率充放电的锂离子电池，其包括：电池壳体、正极单元、负极单元、隔膜与电解液，所述正极单元、负极单元、隔膜与电解液均设置于电池壳体的内部，所述正极单元、负极单元与隔膜浸泡于电解液内，所述正极单元由若干正极子单元组成，所述负极单元由若干负极子单元组成，所述隔膜设置于两组相邻的正极子单元与负极子单元之间，所述正极子单元包括正极片、正极耳、正极活性物质与铝箔，所述负极子单元包括负极片、负极耳、负极活性物质与铜箔；所述正极活性物质由如下质量百分比的组分经真空搅拌、涂布、辊压及制片工序制备而成：钴酸锂为95.5％，导电碳黑Super P为1.5％，导电纳米碳管CNT为1％，石墨烯为0.5％，粘结剂PVDF为1.5％；所述负极活性物质由如下质量百分比的组分经真空搅拌、涂布、辊压及制片工序制备而成：石墨为94.7％，导电碳黑Super P为2％，增稠剂CMC为1.5％，粘结剂SBR为1.8％，剩余为纯净水。
作为对上述技术方案的进一步阐述：
在上述技术方案中，所述钴酸锂设计容量为140mAh/g，所述石墨设计容量为320mAh/g，所述石墨设计容量的过量范围为0-10％。
在上述技术方案中，所述钴酸锂的粒径D50为6±1μm，石墨的粒径D50为9±1μm。
在上述技术方案中，所述正极子单元与负极子单元的厚度之比为1.2:1。
在上述技术方案中，所述正极片与正极活性物质设置于铝箔的一侧，所述正极耳焊接于正极片与正极活性物质之间，所述负极片与负极活性物质设置于铜箔的一侧，所述负极耳焊接于负极片与负极活性物质之间。正极单元与负极单元为了减小电极的欧姆内阻，均采用中间引出正或负极耳的方式。
在上述技术方案中，所述隔离膜上设置有若干通孔，所述隔离膜采用PP、PE或PP材料制得，所述通孔的孔隙率为44±2％，以确保快速充放电时锂离子能顺利通过隔膜嵌入或脱出。
在上述技术方案中，所述电解液的锂盐为常规的LiPF6。
在上述技术方案中，所述电池壳体采用铝塑复合膜构成。
在上述技术方案中，所述锂离子电池的电导率为10.5±0.5ms/cm。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明设计合理，结构新颖，通过采用集电池壳体、壳体内的正极、负极及电解液于一体的结构设计，正极单元与负极单元之间设置有有多孔的隔离膜，孔隙率控制在44±2％范围内，确保快速充放电时锂离子能顺利通过隔膜嵌入或脱出，且电导率控制在10.5±0.5ms/cm范围内，电池壳采用铝塑复合膜构成，负极片与正极片的厚度之比为1:1.2，正极活性物质的构成中添加了导电碳黑，纳米碳管及石墨烯，在负极活性物质中构成一个多角度的导电网络，使该电池在快充放电过程中锂离子能从多方位的快速进行嵌入或脱出，从而达到快速充电10分钟可充至85％以上电量，快放电即25C倍率放电可持续放电4分钟以上。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是正极单元的结构示意图；
图3是负极单元的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图1-3对本发明作进一步详细的说明。
通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,“若干个”、“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接；可以是机械连接,也可以是电连接；可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。在本申请中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
如图1-3所示，一种高倍率充放电的锂离子电池，其包括：电池壳体1、正极单元2、负极单元3、隔膜4与电解液5，所述正极单元2、负极单元3、隔膜4与电解液5均设置于电池壳体1的内部，所述正极单元2、负极单元3与隔膜4浸泡于电解液5内，所述正极单元2由若干正极子单元21组成，所述负极单元3由若干负极子单元31组成，所述隔膜4设置于两组相邻的正极子单元21与负极子单元31之间，所述正极子单元21包括正极片211、正极耳212、正极活性物质213与铝箔214，所述负极子单元31包括负极片311、负极耳312、负极活性物质313与铜箔314；所述正极活性物质213由如下质量百分比的组分经真空搅拌、涂布、辊压及制片工序制备而成：钴酸锂为95.5％，导电碳黑Super P为1.5％，导电纳米碳管CNT为1％，石墨烯为0.5％，粘结剂PVDF为1.5％；所述负极活性物质313由如下质量百分比的组分经真空搅拌、涂布、辊压及制片工序制备而成：石墨为94.7％，导电碳黑Super P为2％，增稠剂CMC为1.5％，粘结剂SBR为1.8％，剩余为纯净水。
作为本发明的进一步改进，所述钴酸锂设计容量为140mAh/g，所述石墨设计容量为320mAh/g，所述石墨设计容量的过量范围为0-10％。
作为本发明的进一步改进，所述钴酸锂的粒径D50为6±1μm，石墨的粒径D50为9±1μm。
作为本发明的进一步改进，所述正极子单元与负极子单元的厚度之比为1.2:1。
作为本发明的进一步改进，所述正极片与正极活性物质设置于铝箔的一侧，所述正极耳焊接于正极片与正极活性物质之间，所述负极片与负极活性物质设置于铜箔的一侧，所述负极耳焊接于负极片与负极活性物质之间。正极单元与负极单元为了减小电极的欧姆内阻，均采用中间引出正或负极耳的方式。
作为本发明的进一步改进，所述隔离膜上设置有若干通孔，所述隔离膜采用PP、PE或PP材料制得，所述通孔的孔隙率为44±2％，以确保快速充放电时锂离子能顺利通过隔膜嵌入或脱出。
作为本发明的进一步改进，所述电解液的锂盐为常规的LiPF6。
作为本发明的进一步改进，所述电池壳体采用铝塑复合膜构成。
作为本发明的进一步改进，所述锂离子电池的电导率为10.5±0.5ms/cm。
以上并非对本发明的技术范围作任何限制，凡依据本发明技术实质对以上的实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种高倍率充放电的锂离子电池，其特征在于，其包括：电池壳体、正极单元、负极单元、隔膜与电解液，所述正极单元、负极单元、隔膜与电解液均设置于电池壳体的内部，所述正极单元、负极单元与隔膜浸泡于电解液内，所述正极单元由若干正极子单元组成，所述负极单元由若干负极子单元组成，所述隔膜设置于两组相邻的正极子单元与负极子单元之间，所述正极子单元包括正极片、正极耳、正极活性物质与铝箔，所述负极子单元包括负极片、负极耳、负极活性物质与铜箔；所述正极活性物质由如下质量百分比的组分经真空搅拌、涂布、辊压及制片工序制备而成：钴酸锂为95.5％，导电碳黑Super P为1.5％，导电纳米碳管CNT为1％，石墨烯为0.5％，粘结剂PVDF为1.5％；所述负极活性物质由如下质量百分比的组分经真空搅拌、涂布、辊压及制片工序制备而成：石墨为94.7％，导电碳黑Super P为2％，增稠剂CMC为1.5％，粘结剂SBR为1.8％，剩余为纯净水。
2.根据权利要求1所述的一种高倍率充放电的锂离子电池，其特征在于，所述钴酸锂设计容量为140mAh/g，所述石墨设计容量为320mAh/g，所述石墨设计容量的过量范围为0-10％。
3.根据权利要求1所述的一种高倍率充放电的锂离子电池，其特征在于，所述钴酸锂的粒径D50为6±1μm，石墨的粒径D50为9±1μm。
4.根据权利要求1所述的一种高倍率充放电的锂离子电池，其特征在于，所述正极子单元与负极子单元的厚度之比为1.2:1。
5.根据权利要求1所述的一种高倍率充放电的锂离子电池，其特征在于，所述正极片与正极活性物质设置于铝箔的一侧，所述正极耳焊接于正极片与正极活性物质之间，所述负极片与负极活性物质设置于铜箔的一侧，所述负极耳焊接于负极片与负极活性物质之间。正极单元与负极单元为了减小电极的欧姆内阻，均采用中间引出正或负极耳的方式。
6.根据权利要求1所述的一种高倍率充放电的锂离子电池，其特征在于，所述隔离膜上设置有若干通孔，所述隔离膜采用PP、PE或PP材料制得，所述通孔的孔隙率为44±2％，以确保快速充放电时锂离子能顺利通过隔膜嵌入或脱出。
7.根据权利要求1所述的一种高倍率充放电的锂离子电池，其特征在于，所述电解液的锂盐为常规的LiPF6。
8.根据权利要求1所述的一种高倍率充放电的锂离子电池，其特征在于，所述电池壳体采用铝塑复合膜构成。
9.根据权利要求1所述的一种高倍率充放电的锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池的电导率为10.5±0.5ms/cm。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113851657A (zh) * 2021-10-19 2021-12-28 山东银成新能源科技有限公司 一种电子烟用超低温高倍率锂离子电池的制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN203774413U (zh) * 2014-03-24 2014-08-13 深圳格林德能源有限公司 聚合物锂离子电池电芯结构
CN107275553A (zh) * 2017-05-27 2017-10-20 东莞锂威能源科技有限公司 一种聚合物锂离子电池及其制备方法
CN108269973A (zh) * 2017-01-02 2018-07-10 深圳格林德能源有限公司 一种基于碳基纳米材料快速充电聚合物锂离子电池
CN209880749U (zh) * 2019-05-23 2019-12-31 东莞市聚和新能源有限公司 一种高倍率放电聚合物电池

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN203774413U (zh) * 2014-03-24 2014-08-13 深圳格林德能源有限公司 聚合物锂离子电池电芯结构
CN108269973A (zh) * 2017-01-02 2018-07-10 深圳格林德能源有限公司 一种基于碳基纳米材料快速充电聚合物锂离子电池
CN107275553A (zh) * 2017-05-27 2017-10-20 东莞锂威能源科技有限公司 一种聚合物锂离子电池及其制备方法
CN209880749U (zh) * 2019-05-23 2019-12-31 东莞市聚和新能源有限公司 一种高倍率放电聚合物电池

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113851657A (zh) * 2021-10-19 2021-12-28 山东银成新能源科技有限公司 一种电子烟用超低温高倍率锂离子电池的制备方法

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