[发明专利]快充型锂离子电池及其制备方法

说明书

本发明提供一种快充型锂离子电池及制备方法。所述快充型锂离子电池正极片包括正极集流体及层叠叠设的正极碳层、正极材料层；正极材料层的材料包括正极导电剂、正极粘结剂、具有包覆层的正极活性物质；正极导电剂各组分按质量比为导电炭黑：碳纳米管：石墨烯＝1：1：(0.1～0.5)，石墨烯由化学气相沉积法制备且层数≤5，尺寸为300～700nm；负极片包括负极集流体及依次层叠叠设的负极碳层、负极材料层；电池采用端面焊接方式进行焊接。本发明的锂离子电池容量5000mAh及以上，具有良好的导电特性，同时表现出良好的倍率充放电性能，充电倍率可超过6C，且大倍率充放电的循环寿命达到1500周容量保持率在85％及以上。

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种快充型锂离子电池及其制备方法。

背景技术

锂离子电池由于具有工作电压高、能量密度大、无记忆效应等优点，被广泛地应用于数码相机、手机、平板电脑、笔记本电脑等各种电子设备当中，并不断向新能源汽车领域发展。

近年来，新能源汽车的发展如火如荼，为了推动新能源汽车产业健康发展，并使其在全球竞争中处于优势地位，我国政府一方面出台相关政策对国内新能源汽车产业链的发展予以扶持，另一方面也在积极鼓励各类资本进入到这一领域。然而相比于传统燃油车几分钟加满油，新能源汽车充满电则需要几个小时，在充电桩尚未普及的前提下，快充技术便成为了影响电动汽车快速普及的重要因素之一，而快充电池也成为动力锂离子电池的又一发展方向。

目前也有一些较好的快充型锂离子电池的制作方法，如申请号为201010174170.3的中国专利公开了一种可快充高安全高倍率电池，包括正、负集流体、电芯、电解液，正负极浆料，所述正极浆料包括分别按重量配比为85％～95％的正极活性物质、0.5％～5％的导电剂、0.2％～2％的分散剂、和2％～4％的粘结剂构成，所述负极浆料包括分别按重量配比为90～95％的负极活性物质、0.1～3％的导电剂、0.1～1.5％分散剂、2～4％的粘结剂构成。该发明获得的电池可进行4C、6C充电，但是，由于其材料组成与常规锂离子电池材料组成相同，仅仅是材料含量的差异，可以实现大倍率充电却不能保障循环寿命，而大倍率充电和良好的循环性能对动力锂离子电池来说是一项不可忽略的参数。申请号为201310160549.2的中国专利公开了一种可快速充电的高倍率磷酸铁锂电池的制备方法，充电倍率有常规的1C提升到5C以上，10分钟可以充电至电池标称容量的90％，最短充电时间可以在15分钟内充满电池。但这数据仅仅是小容量(1200mAh)电池的数据，应用到大型动力电池性能未知。

发明内容

针对目前锂离子电池存在充电倍率不高、倍率充放电时循环性能差等问题，本发明提供了一种快充型锂离子电池及其制备方法。

为了实现上述发明目的，本发明实施例的技术方案如下：

一种快充型锂离子电池，包括正极片、负极片、隔膜和电解液；

所述正极片包括正极集流体、以及自所述正极集流体表面向外依次层叠叠设的正极碳层、正极材料层；

所述正极材料层的材料包括正极导电剂、正极粘结剂、具有表面包覆层的正极活性物质；

所述正极导电剂包括导电炭黑、碳纳米管、石墨烯；所述正极导电剂按照质量比为导电炭黑：碳纳米管：石墨烯＝1：1：(0.1～0.5)，所述石墨烯由化学气相沉积法制备得到，且层数≤5，尺寸为300～700nm；

所述负极片包括负极集流体以及自所述负极集流体表面向外依次层叠叠设的负极碳层、负极材料层；

所述负极材料层的材料包括负极导电剂、负极粘结剂、负极活性物质；

所述快充型锂离子电池的极耳采用端面焊接方式进行焊接。

相应地，所述快充型锂离子电池的制备方法，至少包括以下步骤：