[发明专利]一种高倍率快充锂离子电池

说明书

本发明属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种高倍率快充锂离子电池，正极片包括正极集流体、正极活性物质层以及氧化物涂层；正极活性物质层涂覆于正极集流体中间区域，氧化物涂层涂覆于正极集流体头部和尾部；正极活性材料的粒径D50为6～12μm；负极片包括负极集流体和负极活性物质层，负极活性物质层涂覆于负极集流体；负极活性材料为外层包覆有软碳和/或硬碳的人造石墨，人造石墨的I(004)/I(110)取向值为5～15；正极片上设置有至少两个正极极耳，负极片上设置有至少两个负极极耳。相比于现有技术，本发明的锂离子电池可支持高达5C倍率快速充电，而且循环寿命长、高温存储性能突出、产品性能稳定。

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种高倍率快充锂离子电池。

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。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。

快充电池设计考虑的因素有很多方面，包括正负极、隔离膜、电解液材料以及极片结构等。现有技术的卷绕方式制作的电芯内阻较大，在较大倍率充电时产热较大，易发生热失控等安全事故。另外，目前使用的负极材料锂的脱嵌性能不佳，大倍率充电过程中容易在负极片上析锂，产生安全问题，富集在负极上面的锂会更快的消耗电解液，从而加快电池的衰减，产品的使用寿命降低。目前市场上使用的手机电池只能达到1C或者2C充电，而能够达到3C，甚至5C的充电的循环体系几乎不可见，随着市场对快充性能的需求，需开发3C或者更高的满足快充循环的电芯。

申请号为201810193686.9的中国专利公开了可快充高安全高倍率电池及其制作方法，包括正极，负极，隔离膜和电解液，正极配方为正极活性物质，正极导电剂(质量比为导电炭黑：碳纳米管：石墨烯＝1:1：(0.1～0.5))，正极粘接剂；负极材料层包含负极导电剂、负极粘接剂、负极活性物质(D50≤10um，比表面积≥1.5m2/g，配向性I(004)/I(011)≤7)，极耳为两头出极耳的方式，该发明专利充电倍率可达6C，实现的大倍率的充电，但是所使用的负极材料粒径太小，极片的加工性能会大大的打折扣，并且负极材料的配向值太小，负极极片的循环反弹大，不利于数码类电池空间的充分利用。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种高倍率快充锂离子电池，可支持高达5C倍率快速充电，而且循环寿命长、高温存储性能突出、产品性能稳定。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种高倍率快充锂离子电池，包括由正极片、负极片和隔膜卷绕形成的卷芯以及填充于所述卷芯中的电解液，所述正极片包括正极集流体、正极活性物质层以及氧化物涂层；所述正极活性物质层涂覆于所述正极集流体中间区域的至少一表面，所述氧化物涂层涂覆于所述正极集流体头部和尾部的至少一表面，且所述氧化物涂层与所述正极活性物质层位于同一面；

所述正极活性物质层包括正极活性材料、正极粘接剂和正极导电剂，所述正极活性材料包括钴酸锂、镍钴锰酸锂和磷酸铁锂中的一种或几种；所述正极活性材料的粒径D50为6～12μm；正极活性材料的粒径过小，比表面积过大，表面的副反应多，电解质氧化消耗容量，导致容量发挥低，且颗粒过小，易发生团聚现象，影响电池加工性能；正极活性材料的粒径过大，锂离子的扩散路径变长，阻抗增加，影响倍率及其循环性能。

所述负极片包括负极集流体和负极活性物质层，所述负极活性物质层涂覆于所述负极集流体的至少一表面；

所述负极活性物质层包括负极活性材料、负极粘接剂、负极增稠剂和负极导电剂，所述负极活性材料为外层包覆有软碳和/或硬碳的人造石墨，所述人造石墨的I(004)/I(110)取向值为5～15；