[发明专利]一种高比能高功率的锂电池及其制造方法

说明书

本发明公开了一种高比能高功率的锂电池及其制造方法，第一电芯1提供高达150Wh/kg的比能量；第二电芯2提供电芯脉冲时所需的大功率；利用第二电芯2的电流密度分布均一，电芯发热量小，能够使热量均一扩散的特点，使得电池在保证高能量的状态下提供高功率；本发明利用第一电芯1的发热量在低温下给第二电芯2提供热量，使第二电芯2在低温下也能够提供优异的脉冲充放电性能；从而实现提升电芯的常温以及低温脉冲充放电性能。

技术领域

本发明涉及电池制造领域，特别是一种高比能高功率的锂电池及其制造方法。

背景技术

目前，自然资源的过度消耗以及环境污染导致的全球能源和全球变暖危机日益严重，而汽车的普及是导致这种现象出现的主要原因之一，那么在这种大环境下，汽车电动化成为未来发展趋势，成本低、轻量化、无污染的锂电池成为人们备受瞩目的新能源代称，基于此种认识下，国内外市场对于锂电池的需求日益倍增。燃油汽车纯电动化的进程中，混合动力汽车(HEV)是必不可走的重要一步，利用高功率的电池系统在汽车制动时提供助力节省汽车本身油耗，在汽车刹车停滞状态时通过电池系统储存能量。高比能高功率电池成为人们研究的重点，一方面满足高能量的输出，一方面提供瞬时大功率，对于电池本身来说两者兼顾是有一方面趋向的，不能同时满足。

面对市场上对于高功率电池的需求，开发一款既能够提供大能量又能提供大功率的电芯，特别是适用于低温启动的电池是非常有意义和重要的，依据现有技术，电芯在常温时提供大的脉冲充电功率是很容易做到的，像日立、松下、SAFT、LG以及GYC公司所试制的HEV用高功率锂离子电池在50％DOD下10s脉冲时电芯的功率密度都可以达到1800W/kg的水平以上，然而低温(-20℃、-30℃)时高功率脉冲充电各公司还只是在设定目标，如USABC中对于混合动力系统作出要求(-30℃时可以以1.1kW的功率进行脉冲充电5s放电1s)，因此功率型电芯低温充电技术是急需突破和改进的。功率型电芯开发的常规思路大概是使用D50较小的正负极材料，将正负极极片面密度减薄化，使用高孔隙率(≥40％)隔膜，再结合特殊添加剂电解液，然而这些措施的实施势必会导致电芯能量密度的降低，而且对于低温脉冲充放电几乎不起作用，本发明解决这些问题。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于本发明提供一种高比能高功率的锂电池及其制造方法，通过第一电芯和第二电芯的配合，提升电芯的常温以及低温脉冲充放电性能。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种高比能高功率的锂电池，包括：电芯，设置于电芯两侧的正极耳和负极耳；电芯包括：第一电芯，连接于第一电芯的第二电芯；第一电芯由正极片，负极片卷绕而成，第二电芯由正极片、负极片模切后的小片叠放而成。

前述的一种高比能高功率的锂电池，第二电芯由正极片、负极片模切成的小片通过一正一负叠放而成。

前述的一种高比能高功率的锂电池，第二电芯包括：多个第二电芯单元；第二电芯单元由小片单元通过一正一负叠放而成；小片单元为正极片、负极片模切成的小片按照比例分离出N份，其中一份为小片单元。

前述的一种高比能高功率的锂电池，第一电芯与第二电芯的连接方式包括:串联或并联。

前述的一种高比能高功率的锂电池的制造方法，包括如下步骤：

步骤一，制备正极片：制备PVDF胶体，在真空搅拌罐中恒温搅拌，将导电剂加入到搅拌好的胶体中，搅拌，再将正极材料加入搅拌，利用NMP调节浆料粘度，浆料过滤后涂覆在正极集流体上，经烘干，辊压，分切后待用；

步骤二，制备负极片；将导电剂加入到搅拌均一的水性胶体中，搅拌，再将烘烤好的倍率型负极材料多次少量的加入到搅拌容器中，进行真空搅拌，搅拌，过滤处理后的浆料涂覆在负极集流体箔材上，经过烘干、辊压、分切后待用；