[发明专利]一种高倍率充放电的锂离子电池

说明书

本发明公开了一种高倍率充放电的锂离子电池，其包括：电池壳体、正极单元、负极单元、隔膜与电解液，所述正极单元、负极单元、隔膜与电解液均设置于电池壳体的内部，所述正极单元、负极单元与隔膜浸泡于电解液内，所述正极单元由若干正极子单元组成，所述负极单元由若干负极子单元组成，所述隔膜设置于两组相邻的正极子单元与负极子单元之间，所述正极子单元包括正极片、正极耳、正极活性物质与铝箔，所述负极子单元包括负极片、负极耳、负极活性物质与铜箔。本发明可达到快速充电10分钟可充至85％以上电量的充电效率，同时快放电即25C倍率放电可持续放电4分钟以上。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域,特别涉及一种高倍率充放电的锂离子电池。

背景技术

随着社会的不断发展与科学水平的不断进步，锂离子电池具有能量密度高、自放电小、使用寿命长等优点；近年来，随着电动工具、电动动车、航模航拍等领域的兴起。目前人们对锂离电池的充电时间要求越来越高，即是充电时间越短越好。

现阶段快充慢放的锂离子电池已逐渐小批量生产，但快充快放的锂离子电池还处于研发阶段，快充电即5C充电，恒流充电12分钟要充85％以上的电量，快放即25C放电要持续放电4分钟。

以上快速充放电的技术指标是目前需要解决的技术难题。

发明内容

本发明解决的技术问题是针对上述现有技术中存在的缺陷，提供一种高倍率充放电的锂离子电池，以解决上述背景技术中提出的问题。

为解决上述技术问题,本发明采取的技术方案如下:

一种高倍率充放电的锂离子电池，其包括：电池壳体、正极单元、负极单元、隔膜与电解液，所述正极单元、负极单元、隔膜与电解液均设置于电池壳体的内部，所述正极单元、负极单元与隔膜浸泡于电解液内，所述正极单元由若干正极子单元组成，所述负极单元由若干负极子单元组成，所述隔膜设置于两组相邻的正极子单元与负极子单元之间，所述正极子单元包括正极片、正极耳、正极活性物质与铝箔，所述负极子单元包括负极片、负极耳、负极活性物质与铜箔；所述正极活性物质由如下质量百分比的组分经真空搅拌、涂布、辊压及制片工序制备而成：钴酸锂为95.5％，导电碳黑Super P为1.5％，导电纳米碳管CNT为1％，石墨烯为0.5％，粘结剂PVDF为1.5％；所述负极活性物质由如下质量百分比的组分经真空搅拌、涂布、辊压及制片工序制备而成：石墨为94.7％，导电碳黑Super P为2％，增稠剂CMC为1.5％，粘结剂SBR为1.8％，剩余为纯净水。

作为对上述技术方案的进一步阐述：

在上述技术方案中，所述钴酸锂设计容量为140mAh/g，所述石墨设计容量为320mAh/g，所述石墨设计容量的过量范围为0-10％。

在上述技术方案中，所述钴酸锂的粒径D50为6±1μm，石墨的粒径D50为9±1μm。

在上述技术方案中，所述正极子单元与负极子单元的厚度之比为1.2:1。

在上述技术方案中，所述正极片与正极活性物质设置于铝箔的一侧，所述正极耳焊接于正极片与正极活性物质之间，所述负极片与负极活性物质设置于铜箔的一侧，所述负极耳焊接于负极片与负极活性物质之间。正极单元与负极单元为了减小电极的欧姆内阻，均采用中间引出正或负极耳的方式。

在上述技术方案中，所述隔离膜上设置有若干通孔，所述隔离膜采用PP、PE或PP材料制得，所述通孔的孔隙率为44±2％，以确保快速充放电时锂离子能顺利通过隔膜嵌入或脱出。

在上述技术方案中，所述电解液的锂盐为常规的LiPF6。

在上述技术方案中，所述电池壳体采用铝塑复合膜构成。

在上述技术方案中，所述锂离子电池的电导率为10.5±0.5ms/cm。