一种宽压锂电池的制作方法

本发明涉及锂电池技术领域，具体涉及一种宽压锂电池。

背景技术：

锂电池是一种以锂金属或锂合金为负极材料，使用非水电解质溶液的一次电池，与可充电电池锂离子电池跟锂离子聚合物电池是不一样的。锂电池的发明者是爱迪生。由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高。所以，锂电池长期没有得到应用。随着二十世纪末微电子技术的发展，小型化的设备日益增多，对电源提出了很高的要求。锂电池随之进入了大规模的实用阶段。

锂电池(lithiumbattery)是指电化学体系中含有锂(包括金属锂、锂合金和锂离子、锂聚合物)的电池。锂电池大致可分为两类：锂金属电池和锂离子电池。锂金属电池通常是不可充电的，且内含金属态的锂。锂离子电池不含有金属态的锂，并且是可以充电的。

电动无人机当前全部使用锂电池作为动力全机动力和设备电源的来源。市面上的现有产品，大部分的锂电池是充电截止电压为4.2v，放电截止电压为3.6v，标称为3.7v的电芯制作产品。锂电池的充放电截止电压是影响锂电池衰降速度的一个重要指标，为此需要拓宽充放电截止电压，来提升充电能力从而加大电池的重量能量密度，延长锂电池寿命。但是常规锂电池在所能使用的充放电电压范围上都有所局限。

技术实现要素：

为了拓宽锂电池的宽压范围，使锂电池具有高充电截止电压、低放电截止电源，延长锂电池使用寿命，本发明提供一种宽压锂电池，这种宽压锂电池在成本、发热量和容量之间进行了平衡，适于无人机使用。

在本发明的一个方面，所提供的宽压锂电池包括电池组、充电接口，其中：

所述电池组采用多片电池串联方式封装以用于向无人机供电，所述电池充电截止电压为4.35v或4.2v，放电截止电压为3.1v至3.4v；

所述充电接口用于外接充电器以用于向所述电池组供电。

进一步地，所述电池采用耐高压隔膜的三元锂电正负极材料制成。

进一步地，所述三元锂电正负极材料质量配比为：镍钴锰酸锂20-32％；石墨15-20％；铝3-5％；铜7-9％；聚偏氟乙烯树脂0-10％；炭黑0-1％；六氟磷酸锂2-8％。

进一步地，所述电池平均容量标称电压为3.6v。

进一步地，所述电池额定放电电流为5-8c，峰值为8-15c，额定充电电流为2-5c。

进一步地，所述电池组的多片电池的片数为6片-12片。

进一步地，所述锂电池标称电压为21v-42v。

进一步地，所述锂电池容量为12000mah-30000mah。

进一步地，所述外接充电器为标准hv型充电器。

进一步地，所述锂电池采用6片至12片电芯串联设计封装。

相较于常规锂电池，本发明提供的锂电池具有高充电截止电压，低放电截止电压，扩大电池放电范围且具有在发热、功率和能量密度之间进行了平衡的充放电能力。另外，本发明提供的锂电池采用的耐高压隔膜的新颖三元锂电正负极材料有效改善了电池性能。不仅如此，本发明提供的锂电池兼容市面标准hv型充电器，用户无需采购专用器材，有利于硬件节约。

附图说明

图1是依据本发明一实施例的宽压锂电池。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将结合附图和实施例，对本发明技术方案的具体实施方式进行更加详细、清楚的说明。然而，以下描述的具体实施方式和实施例仅是说明的目的，而不是对本发明的限制。其只是包含了本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，本领域技术人员对于本发明的各种变化获得的其他实施例，都落在本发明的保护范围内。

图1是依据本发明一实施例的宽压锂电池。所述锂电池包括电池组、充电接口，其中：所述电池组采用多片电池串联方式封装以用于向无人机供电，所述电池平均容量标称电压为3.6v，所述电池充电截止电压为4.35v或4.2v，放电截止电压为3.1v至3.4v；所述充电接口用于外接充电器以用于向所述电池组供电。

影响锂电池容量的影响因素很多，使用温度、充放电电流、充放电截止电压等因素都会影响锂离子电池的衰降速度。造成锂电池容量衰降的机理可以分为三类：内阻和极化增加、正负极活性物质损失、li(锂)损失。

无论是充电电流还是充电截止电压都存在一个值，当充电电流或者电压超过这个值时就会导致电池衰降加速，对于上述电池这个值是4.2v或4.35v，当充电电流和截止电压超过这个值后就会加速电池的衰降，当小于这个值时，提高充电电流和截止电压并不会显著的增加电池的衰降速度。对于充电电流和截止电压对电池衰降速度影响的机理研究显示，当充电电流低时，主要影响的是正负极活性物质损失，而截止电压低于4.2v时影响的主要是li损失，当充电电流和截止电压高于这个值时，则会显著的加速正负极活性物质损失和li损失。

在一优选实施例中，所述电池采用耐高压隔膜的三元锂电正负极材料制成。所述三元锂电正负极材料质量配比为：镍钴锰酸锂20-32％；石墨15-20％；铝3-5％；铜7-9％；聚偏氟乙烯树脂0-10％；炭黑0-1％；六氟磷酸锂2-8％。

所述电池额定放电电流为5-8c，峰值为8-15c，额定充电电流为2-5c。在无人机应用中，上述电池优选值为：额定放电电流为5c，峰值为8c，额定充电电流为2c。本发明提供的电池系数在成本、发热量和容量之间进行了有效平衡。

所述电池组的多片电池的片数为6片-12片。所述锂电池标称电压为21v-42v。所述锂电池容量为12000mah-30000mah。

所述外接充电器兼容标准hv型充电器。所述锂电池采用6s至12s封装，对应地电池片数为6片至12片。

以上实施例为优选而非限制性实施例，电池的相关系数/参数值也为优选值，在不脱离本发明实质的情形下，电池的相关系数/参数均在一个约的范围内，而不局限于固定值。

在本发明的另一实施例中，提供一种6片锂电池串联设计的宽压锂电池。所述锂电池包括电池组、充电接口，所述电池组电池的片数为6片；所述充电接口用于外接充电器，给所述电池组充电。

所述电池采用耐高压隔膜的三元锂电正负极材料制成。所述三元锂电正负极材料质量配比为：镍钴锰酸锂20-32％；石墨15-20％；铝3-5％；铜7-9％；聚偏氟乙烯树脂0-10％；炭黑0-1％；六氟磷酸锂2-8％。所述锂电池标称电压为21v。所述锂电池容量为12000mah。所述电池平均容量标称电压为3.6v，充电截止电压为4.2v，放电截止电压为3.1v。所述电池额定放电电流为5c，峰值为8c，额定充电电流为2c。

所述电池兼容标准hv型外接充电器。所述锂电池采用采用6片电芯串联设计的6s封装。

在本发明的再一实施例中，提供一种12片锂电池串联设计的宽压锂电池。所述锂电池包括电池组、充电接口，所述电池组电池的片数为12片；所述充电接口用于外接充电器，给所述电池组充电。

所述电池采用耐高压隔膜的三元锂电正负极材料制成。所述三元锂电正负极材料质量配比为：镍钴锰酸锂20-32％；石墨15-20％；铝3-5％；铜7-9％；聚偏氟乙烯树脂0-10％；炭黑0-1％；六氟磷酸锂2-8％。所述锂电池标称电压为42v。所述锂电池容量为30000mah。所述电池平均容量标称电压为3.6v，充电截止电压为4.35v，放电截止电压为3.4v。所述电池额定放电电流为5c，峰值为8c，额定充电电流为2c。

所述电池兼容标准hv型外接充电器。所述锂电池采用12片电芯串联设计的12s封装。

需要说明的是，以上参照附图所描述的各个实施例仅用以说明本发明而非限制本发明的范围，本领域的普通技术人员应当理解，在不脱离本发明的精神和范围的前提下对本发明进行的修改或者等同替换，均应涵盖在本发明的范围之内。此外，除上下文另有所指外，以单数形式出现的词包括复数形式，反之亦然。另外，除非特别说明，那么任何实施例的全部或一部分可结合任何其它实施例的全部或一部分来使用。