一种可脉冲大电流放电的锂离子电池的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电池技术领域，尤其涉及一种可脉冲大电流放电的锂离子电池。
【背景技术】
[0002]锂离子二次电池广泛地应用与消费电子产品，如手机，笔记本电脑，平板电脑，蓝牙耳机，MP3，数码相机等领域已经得到了广泛的应用。对于电池的续航能力要求越来越高。但在电子产品的应用过程中，开机状态、信号发送或者接收等工作情况时，要求电池在短时间(如小于Is)的大电流(如大于2C)放电，其余状态的放电电流恢复为正常的。传统的能量型锂离子电池在保证能量密度的情况下，使用大电流放电时，会由于电池自身设计的原因，产生较大极化，将会缩小电池的有效工作电压窗口，从而不能完全发挥电池的能量；传统的功率型锂离子电池在保证大倍率放电工作性能时，能量密度相对较低，取决于自身的结构设计或者材料选择。
[0003]为了解决这一难题，现有的解决办法为，将能量密度型电池与功率型电池进行并联，以达到平衡效果。然而需要制作两套电池，将会增加电池组的制作成本。同时，电池组之间需要使用电源管理系统，将会增加管控难度。
[0004]然而大倍率放电，在多数电子产品中，只要求短时间的大倍率工作。功率型电池的功能只占很少的倍率，无法完全体现倍率电池的价值。同时，倍率电池将占去一定的空间，影响能量型电池对有效空间的利用。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于:针对现有技术的不足，而提供一种可脉冲大电流放电的锂离子电池，不使用传统的能量型电池与功率型电池并联的方式，按照电子产品的峰值电流时间和峰值电流大小进行电池结构设计，从而解决使锂离子电池在不需要过多损失能量密度的情况下，能够承受瞬间大电流工作，同时工作电压窗口保持正常。
[0006]为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0007]—种可脉冲大电流放电的锂离子电池，包括壳体、置于壳体内的电芯和容纳于壳体内的电解液；电芯包括正极极片、负极极片和间隔设置于正极极片和负极极片之间的隔离膜；正极极片包括正极集流体及涂覆于正极集流体表面的正极活性物质层，正极活性物质层由功率型正极活性物质层和能量型正极活性物质层组成，功率型正极活性物质层和能量型正极活性物质层独立分区地涂覆于正极集流体两表面；负极极片包括负极集流体及涂覆于负极集流体表面的负极活性物质层，负极活性物质层由功率型负极活性物质层和能量型负极活性物质层组成，功率型负极活性物质层和能量型负极活性物质层独立分区地涂覆于负极集流体两表面；在制作电芯时，功率型正极活性物质层与能量型负极活性物质层的位置相对应；能量型正极活性物质层与功率型负极活性物质层的位置相对应。
[0008]相对于现有技术，本实用新型有益效果在于:极片制作过程中，采用两段式设计，其中一段采用能量型设计，另外一段采用功率型设计，相当于将功率型电池设计和能量型设计并联在一起，不需要制作成为两组独立的电池，亦不用增加电源管理系统，通过电池内部进行协调，达到实现电池在瞬间大电流工作的情况下，电池电压窗口不被减小，同时通过空间的有效利用保障电池能量密度不被过多削减，整个制作过程更加简便，成本降低，同时，可以根据电子产品的使用特性进行极片的设计调整，保障电池特性，又不浪费各项性會K。
[0009]作为本实用新型的一种改进，涂覆于所述正极集流体单面的功率型/能量型正极活性物质层和涂覆于所述负极集流体单面的功率型/能量型负极活性物质层的厚度均为20 μ m?105 μ m，优选地，涂覆于所述正极集流体单面的功率型/能量型正极活性物质层的厚度为20 μπι?100 μπι ;涂覆于所述负极集流体单面的功率型/能量型负极活性物质层的厚度为25 μπι?105 μm ;其中，涂覆于所述正极集流体单面的功率型正极活性物质层的厚度为40 μ m ;涂覆于所述负极集流体单面的功率型负极活性物质层的厚度为40 μ m时为最佳；涂覆于所述正极集流体单面的能量型正极活性物质层的厚度为50 μπι ;涂覆于所述负极集流体单面的能量型负极活性物质层的厚度为50 μπι时为最佳。功率型正极活性物质层和功率型负极活性物质层的涂覆厚度相对比能量型正极活性物质层和能量型负极活性物质层的厚度均要薄些，这样锂离子和电子在电阻相对较大的电极活性物质上迀移的距离小，总内阻减小，可以支持大电流，以达到高功率的要求；能量型的正好相反，以达到功率型极片和能量型极片的最佳效果，当涂覆于正极集流体和负极集流体单面的功率型正极活性物质层和功率型负极活性物质层的厚度为45 μπι、涂覆于正极集流体和负极集流体单面的能量型正极活性物质层和能量型负极活性物质层的厚度为48 μπι时效果最佳，以达到有效地解决电池对有效空间的利用的问题。
[0010]作为本实用新型的一种改进，涂覆有功率型正极活性物质层的正极集流体一侧比涂覆有能量型正极活性物质层的正极集流体一侧的厚度大；涂覆有功率型负极活性物质层的负极集流体一侧比涂覆有能量型负极活性物质层的负极集流体一侧的厚度大。在同一正极极片上设计有功率型正极活性物质层和能量型正极活性物质层，功率型正极活性物质层的涂覆厚度相对比能量型正极活性物质层要薄些，是为了使锂离子功率型负极活性物质层的电子在电阻相对较大的电极活性物质上迀移的距离小，总内阻减小，可以支持大电流，以达到高功率的要求，能量型正极活性物质层达到高能量的要求；在同一负极极片上设计有功率型负极活性物质层和能量型负极活性物质层时同理。这样相当于将功率型电池设计和能量型设计并联在一起，不需要制作成为两组独立的电池，同时通过空间的有效利用保障电池能量密度不被过多削减，整个制作过程更加简便，成本降低，保障电池特性，又不浪费各项性能。
[0011]作为本实用新型的一种改进，功率型正极活性物质层的涂布重量等于/小于能量型正极活性物质层的涂布重量，功率型负极活性物质层的涂布重量等于/小于能量型负极活性物质层的涂布重量。功率型正极活性物质层和能量型正极活性物质层采用相同配方时，或功率型负极活性物质层和能量型负极活性物质层采用相同配方时，功率型正极活性物质层比能量型正极活性物质层的涂布重量小，是为了使锂离子功率型负极活性物质层的电子在电阻相对较大的电极活性物质上迀移的距离小，总内阻减小，可以支持大电流，以达到高功率的要求，能量型正极活性物质层达到高能量的要求；这样以突出功率型正极活性物质层和能量型正极活性物质层的特性，以达到两段式设计的最佳效果；在同一负极极片上设计有功率型负极活性物质层和能量型负极活性物质层时同理。或者功率型正、负极活性物质层的压实密度等于能量型正、负极活性物质层的压实密度时，则使用导电能力更强的配方制作功率型正、负极活性物质层，如增加导电剂比例、使用功率型主材等等；这样相当于将功率型电池设计和能量型设计并联在一起，不需要制作成为两组独立的电池，同时通过空间的有效利用保障电池能量密度不被过多削减，整个制作过程更加简便，成本降低，保障电池特性，又不浪费各项性能。
[0012]作为本实用新型的一种改进，功率型正极活性物质层的压实密度等于/大于能量型正极活性物质层的压实密度，功率型负极活性物质层的压实密度等于/大于能量型负极活性物质层的压实密度。在配方相同的情况下，功率型正极活性物质层比能量型正极活性物质层的压实密度大，是为了使锂离子功率型负极活性物质层的电子在电阻相对较大的电极活性物质上迀移的距离小，总内阻减小，可以支持大电流，以达到高功率的要求，能量型正极活性物质层达到高能量的要求；这样以突出功率型正极活性物质层和能量型正极活性物质层的特性，以达到两段式设计的最佳效果；在同一负极极片上设计有功率型负极活性物质层和能量型负极活性物质层时同理。或者功率型正、负极活性物质层的压实密度等于能量型正、负极活性物质层的压实密度时，则使用导电能力更强的配方制作功率型正、负极活性物质层，如增加导电剂比例、使用功率型主材等等；这样相当于将功率型电池设计和能量型设计并联在一起，不需要制作成为两组独立的电池，同时通过空间的有效利用保障电池能量密度不被过多削减，整个制作过程更加简便，成本降低，保障电池特性，又不浪费各项性能。
[0013]作为本实