[发明专利]一种高倍率软包装锂离子二次电池及其制备方法

说明书

[技术领域]

本发明涉及一种高倍率软包装锂离子二次电池，尤其涉及一种用于航模、车模、船模玩具以及电动玩具上的锂离子二次电池。

[背景技术]

当今世界许多国家和地区对环保的要求越来越高，传统的一些电池产品如铅酸、镍镉、镍氢电池的应用范围将受到越来越严格的限制，锂离子电池是一种绿色高能可充电电池。由于它具有电压高，比能量大，充放寿命长，放电性能稳定，比较安全，无污染等特点，深受社会和用户的欢迎。与镍镉、镍氢等电池相比，锂离子电池有着明显的优势。它充分体现了高比能量电池的优越性。

但现有的采用非水电解质体系的锂离子二次电池，由于非水电解液的电导率低与水性电解液体系相比约低2-3个数量级，高倍率放电能力较差，一般只能3C左右放电。而市场上的航模玩具、车模及船模玩具等要求持续放电倍率达到10-30C，其中专业玩家市场更是要求达到30C以上，瞬间达到60C以上放电，要求放电平台电压高，爆发力强。这就需要突破现有工艺，采用特殊的技术方法来实现。

现有技术的另一个难以解决的难题是航模车模等用电器的工作电流非常大，经常需要2到6节串联的电池组几十安甚至几百安电流放电，在体积和重量要求极严的情况下，保护板是做不到通过这么大电流的，因此这类电池一般是没有保护板的，充电是通过平衡插头来控制，保证不过充，但大电流放电工作时是没有过放电保护的，对于多节串联的锂电池组来说，个别电芯过放电是难以避免的，必然会对电池组的使用寿命造成损害。航模等在飞行时，用户是无法判断电池的电量的，可能突然有个别电芯没电了，过放了，航模突然从高空摔下来，不但电芯过放受到损坏，航模也会摔坏。即航模在飞行时没有一个电量低的预警期，现有技术的电池也做不到这样一个预警，这是现有高倍率航模电池的一个难题。

现有技术基本上都是使用铝箔做正极集流体，铜箔做负极集流体，在铝箔和铜箔两面涂布上活性物质，由于铝箔和铜箔是致密的，没有孔隙，电解液和电力线是不能通过铝箔和铜箔的，这样就减慢了电极电化学反应的面积和反应速度，增加了电池的内阻，增加了电池充放电过程中的发热量。

[发明内容]

本发明的一个目的是提供了一种在低电量时候能够预警、减少充放电过程中发热量、极片双面共享的锂离子二次电池。

本发明的另一个目的是提供了一种制作上述电池的方法。

为解决达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种高倍率软包装锂离子二次电池，包括外包装膜，在外包装膜内设有正极片1，隔离膜3，负极片2以及电解液4，所述正极片1包括铝箔片，在铝箔片表面设有由正极活性物质、导电剂、粘合剂组成的正极物质层，所述正极活性物质由两种工作电压不同的钴酸锂、磷酸亚铁锂混合组成，在铝箔片上设有多个正极导通孔，在正极物质层上设有与导通孔对应的正极孔隙，所述电解液能够通过所述正极导通孔和正极孔隙通过；所述负极片2包括铜箔片，在铜箔片表面设有由负极活性物质、导电剂、粘合剂组成的负极物质层，所述负极活性物质为碳材料,在铜箔片上设有多个负极导通孔，在负极物质层上设有与导通孔对应的负极孔隙，所述电解液能够通过所述负极导通孔和负极孔隙通过。

所述导电剂选自碳纳米管、纳米碳纤维、石墨、碳黑一种或几种；所述粘合剂选自PTFE、PVDF中的一种或几种。

所述正极导通孔和负极导通孔的直径都为0.1到0.5mm。

一种高倍率软包装锂离子二次电池的制备方法，包括如下步骤：

a.制备正极坯片：将由两种工作电压不同的钴酸锂和磷酸铁锂混合组成的正极活性物质、导电剂、粘合剂和溶剂混合，搅拌均匀后涂布到铝箔片上，经干燥后在铝箔片表面形成正极物质层；

b.对正极坯片冲孔：在正极坯片上冲有多个孔，在铝箔片上形成多个正极导通孔，在正极物质层上形成与导通孔对应的正极孔隙；

c.制备正极片：对冲孔后的正极坯片进行辊压，冲切制成正极片；

d.制备负极坯片：将碳材料、导电剂、粘合剂和溶剂混合，搅拌均匀后涂布到铜箔片上，经干燥后在铜箔片表面形成负极物质层；

e.对负极坯片冲孔：在负极坯片上冲有多个孔，在铜箔片上形成多个负极导通孔，在负极物质层上形成与导通孔对应的负极孔隙；

f.制备负极片：对冲孔后的负极坯片进行辊压，冲切制成负极片；

g.将正极片、隔膜、负极片叠放并压紧，焊极耳并装入外包装壳中；

h.对外包装壳进行顶封和侧封；

i.干燥后，向外包装壳内注入电解液；

j.电池化成；

k.抽气封口；

l.电池分容。