CN202395087U - 一种可快速充电的锂离子电池 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种可快速充电锂离子电池,包括正极铝外壳、负极端子、安全阀、垫圈、电解液注入孔、顶帽、正极片、负极片、隔膜、顶部绝缘子及底部绝缘层,正极片和负极片采用叠片式结构排列在电池内部,电池的正极片上规则地设置有若干小孔。本实用新型可实现锂离子电池的快速充电,缩短充电时间。
Description
技术领域
本实用新型属于电池技术领域,具体涉及一种可快速充电的锂离子电池。
背景技术
锂离子电池具有能量密度高、体积小、重量轻、可快速放电、效率高、使用寿命长、安全性能好、无记忆效应、工作温度范围宽、无环境污染等优点,使其在便携式电子设备、电动汽车、空间技术、国防工业等多方面得到了广泛的应用。在手机、笔记本电脑市场,它已经完全取代其他电池,采用锂离子电池作为动力源的电动汽车、电动自行车正在迅速的普及。
锂离子电池主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中,锂离子在两个电极之间往返嵌入和脱嵌:充电池时,锂离子从正极脱嵌,经过电解质嵌入负极,负极处于富锂状态;放电时则相反。
随着锂离子电池在电动工具、电动车等上的广泛应用,人们在使用中对锂离子电池的充电性能的要求也越来越高,以减少锂离子电池充电的等待时间。而目前的锂离子电池大多使用大电流进行充电,充电时间较长,一般在3-6h,不能满足锂离子电池进行快速充电的要求。
实用新型内容
为解决上述问题,本实用新型的目的在于提供一种可快速充电的锂离子电池,实现锂离子电池的快速充电,。
本实用新型的目的通过以下技术方案实现:一种可快速充电的锂离子电池,包括正极铝外壳、负极端子、安全阀、垫圈、电解液注入孔、顶帽、正极片、负极片、隔膜、顶部绝缘子及底部绝缘层,正极片和负极片采用叠片式结构排列在电池内部,电池的正极片上规则地设置有若干小孔。
为实现锂离子电池的快速充电,缩短充电时间,所述正极片上的小孔的孔径为1.8-2.2mm,孔与孔之间的距离设置为5-7mm。
所述正极片采用钴酸锂或锰酸锂材料,制成密度在15mg/cm2以下的片状。
由于在正极片上打孔,锂离子利于从电池正极脱嵌,提高充电速率,缩短充电时间;另外通过在正极片上打孔,还有助于电池的发热和散热。
作为优选的技术方案,所述正极片上正极片上的小孔的孔径为2.0mm,孔与孔之间的距离设置为6mm。所述正极片采用锰酸锂材料,制成密度为15mg/cm2的片状。
为进一步实现锂离子电池的快速充电,所述隔膜的孔隙率为50%-60%,所述电解液的电导率控制在11s/m以上。由于隔膜的孔隙率和电解液的电导率会影响锂离子的移动速度,选择孔隙率大的隔膜和电导率大的电解液,在充电状态下可以提高锂离子嵌入负极的速度,从而提高充电速率,缩短充电时间。
作为优选的技术方案,所述隔膜的孔隙率为55%,所述电解液的电导率控制为12s/m。
本实用新型相比现有技术具有以下优点及有益效果:
1、通过在正极片上打孔,锂离子利于从正极脱嵌,提高充电速率,缩短充电时间;另外通过在正极片上打孔,还有助于电池的发热和散热。
2、通过选择孔隙率大的隔膜和电导率大的电解液,在充电式锂离子可以快速嵌入负极,提高充电速率,缩短充电时间。
3、快速充电结构设计,实验证明使得电池可以在3-5分钟内充电量达到80%左右。
附图说明
图1为一种可快速充电的锂离子电池的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述,但本实用新型的实施方式不限于此。
如图1所示,可快速充电的锂离子电池,包括正极铝外壳7、负极端子1、安全阀6、垫圈2、电解液注入孔4、顶帽5、正极片9、负极片11、隔膜10、顶部绝缘子3及底部绝缘层8,内部采用叠片式结构排列。
电池的正极片9上规则的设置有若干小孔。所述正极片9上通过激光打孔方式打孔径2.0mm的孔,孔与孔之间的距离设置为6mm。所述正极片9采用钴酸锂或锰酸锂材料,制成密度在15mg/cm2以下的片状,以利于锂离子从电池正极脱嵌,提高充电速率,缩短充电时间;还有助于电池的发热和散热。
所述隔膜10的孔隙率为50%-60%,所述电解液(图中未标出)的电导率控制在11s/m以上。可以在充电状态下提高锂离子嵌入电池负极的速度,从而提高充电速率,缩短充电时间。
上述实施例为本实用新型较佳的实施方式,但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种可快速充电的锂离子电池,包括正极铝外壳、负极端子、安全阀、垫圈、电解液注入孔、顶帽、正极片、负极片、隔膜、顶部绝缘子及底部绝缘层,其特征在于:正极片和负极片采用叠片式结构排列在电池内部,电池的正极片上规则地设置有若干小孔。
2.根据权利1要求所述的一种可快速充电的锂离子电池,其特征在于:所述正极片上的小孔的孔径为1.8~2.2mm,孔与孔之间的距离设置为5~7mm。
3.根据权利2要求所述的一种可快速充电的锂离子电池,其特征在于:所述正极片上正极片上的小孔的孔径为2.0mm,孔与孔之间的距离设置为6mm。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN103219524A (zh) * | 2013-04-28 | 2013-07-24 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 一种叠片锂离子电池正极集流体箔片、正极极片及电池 |
CN105870491A (zh) * | 2016-04-15 | 2016-08-17 | 辉能(天津)科技发展有限公司 | 防止压片时卷曲的多孔导电基材的锂离子电池 |
CN109167015A (zh) * | 2018-08-23 | 2019-01-08 | 河南创力新能源科技股份有限公司 | 一种蓄电池极板及使用该极板的极板组 |
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GR01 | Patent grant | ||
C17 | Cessation of patent right | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
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