CN115566252A - 锂离子二次电池 - Google Patents

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CN115566252A CN202211184861.0A CN202211184861A CN115566252A CN 115566252 A CN115566252 A CN 115566252A CN 202211184861 A CN202211184861 A CN 202211184861A CN 115566252 A CN115566252 A CN 115566252A
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梁听
胡学平
杨亦双
杨庆亨
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Abstract

本申请涉及锂离子电池技术领域，尤其是涉及一种锂离子二次电池，包括：顺次堆叠的多个极片组，且沿着堆叠方向，第一个极片组和最后一个极片组的动力学性能相同，位于两者之间的中间位置的极片组的动力学性能相同，且优于第一个极片组和最后一个极片组的动力学性能；动力学性能相同的极片组共同配设有一个正极耳；所有的极片组共同配设一个负极耳。可见，在使用电芯时可以很方便地先激活电芯中间部分，激活完毕后再使用整个电芯进行充放电工作。由于中间部分设计具有更好地散热性能，所以本申请所提供的新型电芯结构可以很好地使电芯的SOC和散热性能保持一致，提高电池的安全性和稳定性，最大化地发挥出电芯的电化学能力。

Description

锂离子二次电池
技术领域
本申请涉及锂离子电池技术领域，尤其是涉及一种锂离子二次电池。
背景技术
锂离子电池因为具有高能量密度，较长的循环性能，而被广泛使用于储能领域。但是在锂离子电池的使用过程中，不可避免地会发热。在同一个电芯中，使用过程中不同位置发出的热量也即散热情况不一样，现在普遍采用的锂离子软包电芯的组成方式，都是采用相同的电极材料Z字形叠片式组装而成的，这就会导致锂离子电池的中间部分的散热很差。部分接触不良，从而形成锂枝晶，会使得电池膨胀、鼓包、加速电池的劣化，电池性能急剧下降，甚至会爆炸产生安全隐患。
此外，由于锂离子电池的内、外部散热不一致，造成电池内、外部极化有差异，这样对电池带来的危害是整个电池的SOC情况不一样，从而电池的使用寿命和放电容量显著减少。
发明内容
本申请的目的在于提供一种锂离子二次电池，在一定程度上解决了现有技术中存在的锂离子电池的各部分的散热不一样，使得电池膨胀、鼓包、加速电池的劣化，而且还导致整个电池的SOC情况不一样，从而电芯的使用寿命和放电容量大大减少的技术问题。
本申请提供了一种锂离子二次电池，包括：顺次堆叠的多个极片组，且沿着堆叠方向，第一个所述极片组和最后一个所述极片组的动力学性能相同，位于两者之间的中间位置的所述极片组的动力学性能相同，且优于第一个所述极片组和最后一个所述极片组的动力学性能；
动力学性能相同的所述极片组共同配设有一个正极耳；所有的所述极片组共同配设一个负极耳。
在上述技术方案中，进一步地，两个所述正极耳位于多个所述极片组的同一侧，所述负极耳位于多个所述极片组的相对的另一侧，且通过先对位于第一个所述极片组和最后一个所述极片组之间的所述极片组的正极耳和所述负极耳进行0.5C～1C充放电，两次充放电，完成后，连接两个所述正极耳与所述负极耳进行完整电芯结构的充放电。
在上述任一技术方案中，进一步地，第一个所述极片组和最后一个所述极片组占总的所述极片组的1/3～1/4。
在上述任一技术方案中，进一步地，第一个所述极片组和最后一个所述极片组均包括多个第一正极片以及多个第一负极片，且多个所述第一正极片以及多个所述第一负极片交替堆叠在一起，任意相邻的所述第一正极片与所述第一负极片之间设置有第一隔膜；
任一所述第一正极片以及任一所述第一负极片均配设有第一集流体；
全部所述第一正极片共同配设有一个所述正极耳。
在上述任一技术方案中，进一步地，所述第一正极片的活性材料包括磷酸铁锂、镍钴酸锂、镍酸锂以及锰酸锂中的一种或者几种，所述第一正极片的粘结剂为高分子材料，所述第一正极片的导电剂包括导电炭黑、乙炔黑、科琴黑、碳纳米管、氧化石墨烯和石墨烯中的一种或者几种；
所述第一正极片的材料包括以下质量百分比的组分：活性材料70％～99％、粘结剂0.5％～12％和导电剂0.5％～18％；
所述第一负极片的活性材料为多孔碳材料，所述第一负极片的粘结剂为高分子材料，所述第一负极片的导电剂包括导电炭黑、碳纳米管、氧化石墨烯或者石墨烯中的一种或者几种；
所述第一负极片的材料包括以下质量百分比的组分：活性材料90％～97％、粘结剂2％～5％和导电剂1％～5％。
在上述任一技术方案中，进一步地，位于第一个所述极片组和最后一个所述极片组之间的任一所述极片组均包括多个第二正极片以及多个第二负极片，且多个所述第二正极片以及多个所述第二负极片交替堆叠在一起，任意相邻的所述第二正极片与所述第二负极片之间设置有第二集流体，且所述第二集流体与所述第二正极片以及所述第二负极片之间均设置有石墨烯导热层；
沿着堆叠方向，至少首端和尾端设置有第二隔膜；
全部所述第二正极片共同配设有一个所述正极耳。
在上述任一技术方案中，进一步地，所述石墨烯导热层是由石墨烯粉末以及粘结剂形成的，且其涂布于所述第二集流体的相对的两侧部。
在上述任一技术方案中，进一步地，所述第二正极片的活性材料包括磷酸铁锂、镍钴酸锂、镍酸锂以及锰酸锂中的一种或者几种，且所组成的粒径不同；所述第二正极片的粘结剂为高分子材料，所述第二正极片的导电剂包括导电炭黑、乙炔黑、科琴黑、碳纳米管、氧化石墨烯和石墨烯中的一种或者几种；
所述第二正极片的材料包括以下质量百分比的组分：活性材料70％～99％、粘结剂0.5％～12％和导电剂0.5％～18％；
所述第二负极片的活性材料为多孔碳材料，所述第二负极片的粘结剂为高分子材料，所述第二负极片的导电剂包括导电炭黑、碳纳米管、氧化石墨烯或者石墨烯中的一种或者几种；
所述第二负极片的材料包括以下质量百分比的组分：活性材料90％～97％、粘结剂2％～5％和导电剂1％～5％。
本申请还提供了一种锂离子二次电池，包括：顺次堆叠的多个极片组，且由两侧部朝向中心位置，对应的所述极片组的动力学性能相同，且逐渐增大；动力学性能相同的所述极片组共同配设有一个正极耳；所有的所述极片组共同配设一个负极耳。
与现有技术相比，本申请的有益效果为：
本申请提供的锂离子二次电池中，创新地使用不同动力学性能的极片来组装锂离子电池，把锂离子电池分为外侧部分和中间部分，由于在锂离子电池使用过程中其中间部分具有散热慢，使用激活慢的特点，因而本申请创新地使用双正极极耳把锂离子电池的外侧和中间部分分离开，并且分别引出，也即一个极耳连接锂离子电池外侧部分，另一极耳连接锂离子电池中间部分。
在使用锂离子电池时可以很方便地先激活锂离子电池中间部分，激活完毕后再使用整个锂离子电池进行充放电工作。由于中间部分设计具有更好地散热性能，所以本申请所提供的新型锂离子电池结构可以很好地使锂离子电池的SOC和散热性能保持一致，提高电池的安全性和稳定性，最大化地发挥出锂离子电池的电化学能力。
附图说明
为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的锂离子二次电池的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的锂离子二次电池的另一结构示意图；
图3为本申请实施例提供的锂离子二次电池的另一结构示意图。
附图标记：
1-第一隔膜，2-第一集流体，3-第一正极片，4-第一负极片，5-第二正极片，6-石墨烯导热层，7-第二集流体，8-第二负极片，9-第二隔膜，10-正极耳，11-负极耳；
100-A模块，200-B模块，300-C模块。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。
通常在此处附图中描述和显示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。
基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
下面参照图1至图3描述根据本申请一些实施例所述的锂离子二次电池。
参见图1至图3所示，本申请的实施例提供了一种锂离子二次电池，包括：顺次堆叠的多个极片组，且沿着堆叠方向，第一个极片组和最后一个极片组的动力学性能相同，位于两者之间的中间位置的极片组的动力学性能相同，且优于第一个极片组和最后一个极片组的动力学性能(此处为了便于快速区分上述模块，现分别命名如下：第一个极片组为A模块100，最后一个极片组为C模块300，两者之间的极片组为B模块200)；
动力学性能相同的极片组共同配设有一个正极耳10；所有的极片组共同配设一个负极耳11。
基于以上描述的结构可知，在使用锂离子电池时，可以先启用B模块200，待B模块200被充分激活后，再同时使用两个正极极耳进行电池充分运作，也即待锂离子电池组件的B模块200被充分激活后，再启用锂离子电池组件的A模块100和C模块300。由于B模块200相较于A模块100和C模块300的动力学性能和散热性能更好，所以在整个电池运作时，很好地保证电池SOC和散热性能一致，最大化地发挥整个锂离子电池的性能。
可见，以锂离子电池为单位，创新地使用不同动力学性能的极片来组装锂离子电池，把锂离子电池分为外侧部分和中间部分，由于在锂离子电池使用过程中其中间部分具有散热慢，使用激活慢的特点，因而本申请创新地使用双正极极耳把锂离子电池的外侧和中间部分分离开，并且分别引出，也即一个极耳连接锂离子电池外侧部分，另一极耳连接锂离子电池中间部分。
在使用锂离子电池时可以很方便地先激活锂离子电池中间部分，激活完毕后再使用整个锂离子电池进行充放电工作。由于中间部分设计具有更好地散热性能，所以本申请所提供的新型锂离子电池结构可以很好地使锂离子电池的SOC和散热性能保持一致，提高电池的安全性和稳定性，最大化地发挥出锂离子电池的电化学能力，尤其是在低温环境下，这种效果更为明显。
当然，不仅限于此，还可采用下述结构：
锂离子二次电池包括：顺次堆叠的多个极片组，且由两侧部朝向中心位置，对应的极片组的动力学性能相同，且逐渐增大；动力学性能相同的极片组共同配设有一个正极耳10；所有的极片组共同配设一个负极耳11。
根据以上描述可知，为了便于理解，现以五个模块加以举例，且依次为A模块100、B模块200、C模块300、D模块以及E模块，A模块100和E模块共同采用一个第一正极耳10，B模块200和D模块共同采用一个第二正极耳10，C模块300自身采用一个第三正极耳10，且其中，C模块300的动力学性能最好，B模块200和D模块的动力学性能第二，A模块100和E模块的动力学性能最差。
为了便于理解，现以四个模块加以举例，且依次为A模块100、B模块200、C模块300以及D模块，A模块100和D模块共同采用一个第一正极耳10，B模块200和C模块300共同采用一个第二正极耳10，且其中，B模块200和C模块300的动力学性能最好，A模块100和D模块的动力学性能较B模块200和C模块300差。
注意：上述所说的动力学性能具体是指EIS和倍率放电性能(EIS-Rs、EIS-Rct、倍率性能-0.8C vs 0.5C、倍率性能-1C vs 0.5C以及倍率性能-2C vs 0.5C)。
进一步，优选地，两个正极耳10的大小分别为15mm×30mm，负极耳11的大小为20mm×60mm。
在该实施例中，优选地，如图1所示，第一个极片组和最后一个极片组占总的极片组的1/3～1/4，保证中间模块和两侧模块所占的比例协调，提升整个电池工作的一致性。
在该实施例中，优选地，如图2和图3所示，正极耳10位于多个极片组的同一侧，负极耳11位于多个极片组的相对的另一侧，便于对接接线，避免线束混乱。
在该实施例中，优选地，如图1所示，第一个极片组和最后一个极片组均包括多个第一正极片3以及多个第一负极片4，且多个第一正极片3以及多个第一负极片4交替堆叠在一起，任意相邻的第一正极片3与第一负极片4之间设置有第一隔膜1；
任一第一正极片3以及任一第一负极片4均配设有第一集流体2；
全部的第二正极片5共同配设有一个正极耳10。
进一步，优选地，第一正极片3的活性材料包括磷酸铁锂、镍钴酸锂、镍酸锂以及锰酸锂中的一种或者几种，第一正极片3的粘结剂为高分子材料，第一正极片3的导电剂包括导电炭黑、乙炔黑、科琴黑、碳纳米管、氧化石墨烯和石墨烯中的一种或者几种；
第一正极片3的材料包括以下质量百分比的组分：活性材料70％～99％、粘结剂0.5％～12％和导电剂0.5％～18％；
第一负极片4的活性材料为多孔碳材料，第一负极片4的粘结剂为高分子材料，第一负极片4的导电剂包括导电炭黑、碳纳米管、氧化石墨烯或者石墨烯中的一种或者几种；
第一负极片4的材料包括以下质量百分比的组分：活性材料90％～97％、粘结剂2％～5％和导电剂1％～5％。
在该实施例中，优选地，如图1所示，位于第一个极片组和最后一个极片组之间的任一极片组均包括多个第二正极片5以及多个第二负极片8，且多个第二正极片5以及多个第二负极片8交替堆叠在一起，任意相邻的第二正极片5与第二负极片8之间设置有第二集流体7，且第二集流体7与第二正极片5以及第二负极片8之间均设置有石墨烯导热层6；
沿着堆叠方向，至少首端和尾端设置有第二隔膜9；
全部的第二正极片5也共同配设有一个正极耳10。
根据以上描述可知，第二集流体7上先涂石墨烯导热层6后再叠片，主要起到辅助散热的作用。
进一步，优选地，如图1所示，石墨烯导热层6是由石墨烯粉末以及粘结剂形成的，且其涂布于第二集流体7的相对的两侧部。
进一步，优选地，如图1所示，第二正极片5的活性材料包括磷酸铁锂、镍钴酸锂、镍酸锂以及锰酸锂中的一种或者几种，且所组成的粒径不同；第二正极片5的粘结剂为高分子材料，第二正极片5的导电剂包括导电炭黑、乙炔黑、科琴黑、碳纳米管、氧化石墨烯和石墨烯中的一种或者几种；
第二正极片5的材料包括以下质量百分比的组分：活性材料70％～99％、粘结剂0.5％～12％和导电剂0.5％～18％；
第二负极片8的活性材料为多孔碳材料，第二负极片8的粘结剂为高分子材料，第二负极片8的导电剂包括导电炭黑、碳纳米管、氧化石墨烯或者石墨烯中的一种或者几种；
第二负极片8的材料包括以下质量百分比的组分：活性材料90％～97％、粘结剂2％～5％和导电剂1％～5％。
结合实施例一的内容现给出详细的参数举例如下：
实施例一
第二正极片5是由粒径较大的磷酸铁锂颗粒(D50为300-800nm)和粒径较小的磷酸铁锂颗粒(D50为80-150nm)的混合材料形成的。
第二正极片5的制作方法是：把较大的磷酸铁锂颗粒和较小的磷酸铁锂颗粒按1:1加入搅拌桶里进行匀浆，并且加入导电剂和粘结剂，其中，按照质量百分比计算，活性材料：导电剂：粘结剂＝95％：2％：3％；导电剂采用导电炭黑，粘结剂采用PVDF。
而后再经过涂布(面密度31mg/cm2)，辊压和冲切后制备成了电池中间部分所用的第二正极片5。
第二负极片8的材料包括以下质量百分比的组分：石墨(95％)、导电剂(2％)和粘结剂(3％)，其中，导电剂采用导电炭黑，粘结剂采用PVDF，对上述材料进行匀浆，而后再经过涂布(面密度31mg/cm2)，辊压和冲切后制备成了电池中间部分所用的第二负极片8。
且注意：其中，第二集流体与第二正极片以及第二负极片之间均设置有石墨烯导热层，石墨烯导热层采用石墨烯粉末(2-5um)+粘结剂+NMP的组合(其中，按照质量百分比计算，石墨烯粉末：粘结剂＝80％：20％，NMP为N-甲基吡咯烷酮，是溶剂，最终挥发掉)形成浆料，均匀地涂布在第二集流体7的双面上，涂层厚度为5-8um，烘干后待用。
除了电池中间部分所用正极片外，两侧部分所用正极片也即第一正极片3满足下述：
按照质量百分比计算，活性材料：导电剂：粘结剂＝95％：2％：3％，其中，活性材料为磷酸铁锂颗粒，导电剂采用导电炭黑，粘结剂采用PVDF，对上述材料进行匀浆，再经过涂布，辊压和冲切后制备成了电池两侧部分所用的第一正极片3。
第一负极片4包括以下质量百分比的组分：活性材料也即石墨(95％)、导电剂(2％)和粘结剂(3％)，其中，导电剂采用导电炭黑，粘结剂采用PVDF，对上述材料进行匀浆，再经过涂布，辊压和冲切后制备成了电池两侧部分所用的第一负极片4。
极片准备好后，封装焊接时，把锂离子电池两侧区域(一侧为1/3总正极片数)一起用同一个正极极耳(命名为A极耳)引出在锂离子电池一侧，中间的正极极片(1/3总正极片片数)用另一个正极极耳(命名为B极耳)引出，两个正极极耳都位于同侧。所有负极片都用同一个负极极耳引出，位于锂离子电池的另一侧。封装结束后，经烘烤，注液，活化后形成软包电池A。
实施例二
第二正极片5是由粒径较大的磷酸铁锂颗粒(D50也即粒径常用表达方式为300-800nm)和粒径较小的磷酸铁锂颗粒(D50为2000-3000nm)的混合材料形成的。
第二正极片5的制作方法是：把较大的磷酸铁锂颗粒和较小的磷酸铁锂颗粒按1:1加入搅拌桶里进行匀浆，并且加入导电剂和粘结剂，其中，按照质量百分比计算，活性材料：导电剂：粘结剂＝95％：2％：3％；导电剂采用导电炭黑，粘结剂采用PVDF。
而后再经过涂布(面密度31mg/cm2)，辊压和冲切后制备成了电池中间部分所用的第二正极片5。
第二负极片8的材料包括以下质量百分比的组分：石墨(95％)、导电剂(2％)和粘结剂(3％)，导电剂采用导电炭黑，粘结剂采用PVDF，对上述材料进行匀浆，而后再经过涂布(面密度31mg/cm2)，辊压和冲切后制备成了电池中间部分所用的第二负极片8。
且注意：其中，用于安装在第二集流体与第二正极片以及第二负极片之间的石墨烯导热层采用石墨烯粉末(2-5um)+粘结剂+NMP的组合(其中，按照质量百分比计算，石墨烯粉末：粘结剂＝80％：20％，NMP为N-甲基吡咯烷酮，是溶剂，最终挥发掉)形成浆料，均匀地涂布在第二集流体7的双面上，涂层厚度为5-8um，烘干后待用。
除了电池中间部分所用正极片外，两侧部分所用正极片也即第一正极片3满足下述：
按照质量百分比计算，活性材料：导电剂：粘结剂＝95％：2％：3％，其中，活性材料为磷酸铁锂颗粒，导电剂采用导电炭黑，粘结剂采用PVDF，对上述材料进行匀浆，再经过涂布，辊压和冲切后制备成了电池两侧部分所用的第一正极片3。
第一负极片4包括以下质量百分比的组分：活性材料也即石墨(95％)、导电剂(2％)和粘结剂(3％)，其中，导电剂采用导电炭黑，粘结剂采用PVDF，对上述材料进行匀浆，再经过涂布，辊压和冲切后制备成了电池两侧部分所用的第一负极片4。
极片准备好后，封装焊接时，把锂离子电池两侧区域(一侧为1/3总正极片数)一起用同一个正极极耳(命名为A极耳)引出在锂离子电池一侧，中间的正极极片(1/3总正极片片数)用另一个正极极耳(命名为B极耳)引出，两个正极极耳都位于同侧。所有负极片都用同一个负极极耳引出，位于锂离子电池的另一侧。封装结束后，经烘烤，注液，活化后形成软包电池A。
实施例三
第二正极片5是由粒径较大的磷酸铁锂颗粒(D50为300-800nm)和粒径较小的磷酸铁锂颗粒(D50为80-150nm)的混合材料形成的。
第二正极片5的制作方法是：把较大的磷酸铁锂颗粒和较小的磷酸铁锂颗粒按1:1加入搅拌桶里进行匀浆，并且加入导电剂和粘结剂，其中，按照质量百分比计算，活性材料：导电剂：粘结剂＝92％：5％：3％；导电剂采用导电炭黑，粘结剂采用PVDF。
而后再经过涂布(面密度31mg/cm2)，辊压和冲切后制备成了电池中间部分所用的第二正极片5。
第二负极片8的材料包括以下质量百分比的组分：石墨(95％)、导电剂(2％)和粘结剂(3％)，其中，导电剂采用导电炭黑，粘结剂采用PVDF，对上述材料进行匀浆，而后再经过涂布(面密度31mg/cm2)，辊压和冲切后制备成了电池中间部分所用的第一负极片4。
且注意：其中，用于安装在第二集流体与第二正极片以及第二负极片之间的石墨烯导热层采用石墨烯粉末(2-5um)+粘结剂+NMP的组合(其中，按照质量百分比计算，石墨烯粉末：粘结剂＝80％：20％，NMP为N-甲基吡咯烷酮，是溶剂，最终挥发掉)形成浆料，均匀地涂布在第二集流体7的双面上，涂层厚度为5-8um，烘干后待用。
除了电池中间部分所用正极片外，两侧部分所用正极片也即第一正极片3满足下述：
按照质量百分比计算，活性材料：导电剂：粘结剂＝95％：2％：3％，其中，活性材料为磷酸铁锂颗粒，导电剂采用导电炭黑，粘结剂采用PVDF，对上述材料进行匀浆，再经过涂布，辊压和冲切后制备成了电池两侧部分所用的第一正极片3。
第一负极片4包括以下质量百分比的组分：活性材料也即石墨(95％)、导电剂(2％)和粘结剂(3％)，其中，导电剂采用导电炭黑，粘结剂采用PVDF，对上述材料进行匀浆，再经过涂布，辊压和冲切后制备成了电池两侧部分所用的第一负极片4。
极片准备好后，封装焊接时，把锂离子电池两侧区域(一侧为1/3总正极片数)一起用同一个正极极耳(命名为A极耳)引出在锂离子电池一侧，中间的正极极片(1/3总正极片片数)用另一个正极极耳(命名为B极耳)引出，两个正极极耳都位于同侧。所有负极片都用同一个负极极耳引出，位于锂离子电池的另一侧。封装结束后，经烘烤，注液，活化后形成软包电池A。
对比例
正极片满足下述：
按照质量百分比计算，活性材料：导电剂：粘结剂＝95％：2％：3％，其中，活性材料为磷酸铁锂颗粒，导电剂采用导电炭黑，粘结剂采用PVDF，对上述材料进行匀浆，再经过涂布，辊压和冲切后制备成了电池两侧部分所用的第一正极片3。
负极片包括以下质量百分比的组分：活性材料也即石墨(95％)、导电剂(2％)和粘结剂(3％)，其中，导电剂采用导电炭黑，粘结剂采用PVDF，对上述材料进行匀浆，再经过涂布，辊压和冲切后制备成了电池两侧部分所用的第一负极片4。
上述的正极片和负极片堆叠，封装结束后，经烘烤，注液，活化后形成软包常规电池B1。
对结合前述的实施例和对比例中的电池进行性能测试：
(1)交变电流阻抗(EIS)测试和倍率放电性能测试
表1为EIS测试和倍率放电性能测试结果
Figure BDA0003867072340000151
其中，EIS-Rs为欧姆阻抗，EIS-Rct为接触阻抗。
(2)综合性能测试
实施例一至实施例三中的A电池应按照下述规律进行充放电：锂离子电池使用时，首先对中间区域的正极片连接的极耳和负极耳11进行0.5C～1C充放电，两次充放电完成后，连接所有正极耳10与负极耳11对完整的锂离子电池充放电10周；对比例中的常规电池B进行1c充放电循环10周。
表2为常温1C综合测试结果：
Figure BDA0003867072340000152
Figure BDA0003867072340000161
性能测试结论：
(1)从EIS和倍率放电结果可以得出实施例一、二和三组装成的电池的倍率性能比普通电池的倍率性能好。具体表现在，常规电池B的EIS-Rct值比实施例一至三中的电池A高了20.6％。此外，倍率放电性能测试中，实施例一至三中的电池A的大倍率容量保持率比常规电池B的高。
(2)从常温1C/1C循环的测试结果来看，由于实施例一至三中的A电池的中间模块先激活了两周，而后在整体进行充放电，所以爬坡周数显著减少，这归功于双正极极耳先把中间部分(B模块200)先激活了，使整个电池工作一致性增加。同时，实施例一至实施三中的A电池的充放电最大容量比常规电池要稍高，这也是因为施例一至实施三中的A的充放电状态的一致性更高，可以放出更多的容量。温升的话，可以看出施例一至实施三中的A的中间模块(B模块200)的温升显著接近电池侧边模块(A、C模块300)，而常规电池的温升中间模块的温升要显著大于两侧模块。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种锂离子二次电池，其特征在于，包括：顺次堆叠的多个极片组，且沿着堆叠方向，第一个所述极片组和最后一个所述极片组的动力学性能相同，位于两者之间的中间位置的所述极片组的动力学性能相同，且优于第一个所述极片组和最后一个所述极片组的动力学性能；
动力学性能相同的所述极片组共同配设有一个正极耳；所有的所述极片组共同配设一个负极耳。
2.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，其特征在于，两个所述正极耳位于多个所述极片组的同一侧，所述负极耳位于多个所述极片组的相对的另一侧，且通过先对位于第一个所述极片组和最后一个所述极片组之间的所述极片组的正极耳和所述负极耳进行0.5C～1C充放电，两次充放电，完成后，连接两个所述正极耳与所述负极耳进行完整电芯结构的充放电。
3.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，其特征在于，第一个所述极片组和最后一个所述极片组占总的所述极片组的1/3～1/4。
4.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，其特征在于，第一个所述极片组和最后一个所述极片组均包括多个第一正极片以及多个第一负极片，且多个所述第一正极片以及多个所述第一负极片交替堆叠在一起，任意相邻的所述第一正极片与所述第一负极片之间设置有第一隔膜；
任一所述第一正极片以及任一所述第一负极片均配设有第一集流体；
全部所述第一正极片共同配设有一个所述正极耳。
5.根据权利要求4所述的锂离子二次电池，其特征在于，所述第一正极片的活性材料包括磷酸铁锂、镍钴酸锂、镍酸锂以及锰酸锂中的一种或者几种，所述第一正极片的粘结剂为高分子材料，所述第一正极片的导电剂包括导电炭黑、乙炔黑、科琴黑、碳纳米管、氧化石墨烯和石墨烯中的一种或者几种；
所述第一正极片的材料包括以下质量百分比的组分：活性材料70％～99％、粘结剂0.5％～12％和导电剂0.5％～18％。
6.根据权利要求4所述的锂离子二次电池，其特征在于，所述第一负极片的活性材料为多孔碳材料，所述第一负极片的粘结剂为高分子材料，所述第一负极片的导电剂包括导电炭黑、碳纳米管、氧化石墨烯或者石墨烯中的一种或者几种；
所述第一负极片的材料包括以下质量百分比的组分：活性材料90％～97％、粘结剂2％～5％和导电剂1％～5％。
7.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，其特征在于，位于第一个所述极片组和最后一个所述极片组之间的任一所述极片组均包括多个第二正极片以及多个第二负极片，且多个所述第二正极片以及多个所述第二负极片交替堆叠在一起，任意相邻的所述第二正极片与所述第二负极片之间设置有第二集流体，且所述第二集流体与所述第二正极片以及所述第二负极片之间均设置有石墨烯导热层；
沿着堆叠方向，至少首端和尾端设置有第二隔膜；
全部所述第二正极片共同配设有一个所述正极耳。
8.根据权利要求7所述的锂离子二次电池，其特征在于，所述石墨烯导热层是由石墨烯粉末以及粘结剂形成的，且其涂布于所述第二集流体的相对的两侧部。
9.根据权利要求7所述的锂离子二次电池，其特征在于，所述第二正极片的活性材料包括磷酸铁锂、镍钴酸锂、镍酸锂以及锰酸锂中的一种或者几种，且所组成的粒径不同；所述第二正极片的粘结剂为高分子材料，所述第二正极片的导电剂包括导电炭黑、乙炔黑、科琴黑、碳纳米管、氧化石墨烯和石墨烯中的一种或者几种；
所述第二正极片的材料包括以下质量百分比的组分：活性材料70％～99％、粘结剂0.5％～12％和导电剂0.5％～18％；
所述第二负极片的活性材料为多孔碳材料，所述第二负极片的粘结剂为高分子材料，所述第二负极片的导电剂包括导电炭黑、碳纳米管、氧化石墨烯或者石墨烯中的一种或者几种；
所述第二负极片的材料包括以下质量百分比的组分：活性材料90％～97％、粘结剂2％～5％和导电剂1％～5％。
10.一种锂离子二次电池，其特征在于，包括：顺次堆叠的多个极片组，且由两侧部朝向中心位置，对应的所述极片组的动力学性能相同，且逐渐增大；动力学性能相同的所述极片组共同配设有一个正极耳；所有的所述极片组共同配设一个负极耳。
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