快充锂离子电池的制作方法

文档序号:17720175发布日期:2019-05-22 02:06阅读:304来源:国知局

本发明涉及锂离子电池技术领域,尤其涉及一种快充锂离子电池。



背景技术:

锂离子电池作为新型的可循环使用的绿色能源,具有工作电压高、比能量高、循环寿命长、工作范围宽、安全性能好、无记忆效应等优点,在近年来迅速发展的便携式电子产品、电动车辆、国防军事装备的电源系统以及光伏储能、储能调峰电站、不间断电源等众多领域具有广泛的应用前途。锂离子电池的续航能力主要体现在其能量密度以及充电速度两个方面。目前,锂离子电池的能量密度的提升已日益艰难,而拓展锂离子电池的充电速度,缩短单位电量的充电时间是增强续航能力的有效途径。提高锂离子电池的充电速度可从改善充电方法、优化电池化学体系和改善电池结构等方面进行。

有鉴于此,有必要对现有技术中的快充锂离子电池予以改进,以解决上述问题。



技术实现要素:

本发明的目的在于公开了一种快充锂离子电池,用以有效改善锂离子电池的化学体系,提高锂离子电池的充电速度,增强锂离子电池的续航能力。

为实现上述目的,本发明提供了一种快充锂离子电池,包括正极材料和负极材料,所述正极材料包括正极活性物质、正极导电剂和正极粘结剂,所述负极材料包括负极活性物质、负极导电剂和负极粘结剂;所述正极活性物质为licoo2、limxcoyni1-x-yo2、limn2o4、limpo4中的一种或者多种,所述负极活性物质为人造石墨、中间相碳微球、软碳、硬碳、li4ti5o12、tio2中的一种或者多种;所述正极导电剂为ks-6、superp、vgcf、乙炔黑、科琴黑、石墨烯、碳纳米管中的一种或者多种,所述负极导电剂为vgcf、乙炔黑、superp、科琴黑、sfg-6、石墨烯、碳纳米管中的一种或者多种;所述正极粘结剂为聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚乙烯醇或者丁苯橡胶,所述负极粘结剂为丁苯橡胶、羧基纤维素钠、羟丙基甲基纤维素钠或者羧甲基纤维素钠。

在一些实施方式中,所述limxcoyni1-x-yo2中m为mn或al,0<x<1,0<y<1,x+y<1。

在一些实施方式中,所述limpo4中m为ti、fe、mn或ni。

在一些实施方式中,所述正极材料还包括正极分散剂,所述正极分散剂为聚阴离子型高分子聚合物,聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、曲拉通x-100或者聚苯乙烯磺酸钠。

在一些实施方式中,还包括正极集流体,所述正极集流体为纯铝箔、粗化铝箔或者网状铝箔。

在一些实施方式中,还包括负极集流体,所述负极集流体为光面铜箔或者毛面铜箔。

在一些实施方式中,所述正极材料还包括正极溶剂,所述正极溶剂为n-甲基吡咯烷酮。

在一些实施方式中,所述负极材料还包括负极溶剂,所述负极溶剂为碳酸酯类或者醚类有机溶剂。

在一些实施方式中,所述正极材料中的原料所占的重量份数为:正极活性物质:82份-99份,正极导电剂:0.1份-10份,正极粘结剂:0.1份-15份。

在一些实施方式中,所述负极材料中的原料所占的重量份数为:负极活性物质:82份-98份,负极导电剂:0.1份-10份,负极粘结剂:1份-18份。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:在本发明中,通过合理选择正极活性物质、正极导电剂、正极粘结剂、负极活性物质、负极导电剂和负极粘结剂,从而可有效优化锂离子电池的化学体系,提高了锂离子电池的充电速度,增强了锂离子电池的续航能力。

具体实施方式

下面各实施方式对本发明进行详细说明,但应当说明的是,这些实施方式并非对本发明的限制,本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代,均属于本发明的保护范围之内。

一种快充锂离子电池,包括正极材料和负极材料,所述正极材料包括正极活性物质、正极导电剂和正极粘结剂,所述负极材料包括负极活性物质、负极导电剂和负极粘结剂。

所述正极活性物质为licoo2、limxcoyni1-x-yo2、limn2o4、limpo4中的一种或者多种,所述limxcoyni1-x-yo2中m为mn或al,0<x<1,0<y<1,x+y<1。所述limpo4中m为ti、fe、mn或ni。在本实施例中,所述正极活性物质为lini0.5co0.2mn0.3o2。

所述负极活性物质为人造石墨、中间相碳微球、软碳、硬碳、li4ti5o12、tio2中的一种或者多种,在本实施例中,所述负极活性物质为人造石墨。

所述正极导电剂为ks-6、superp、vgcf、乙炔黑、科琴黑、石墨烯、碳纳米管中的一种或者多种,在本实施例中,所述正极导电剂为乙炔黑和石墨烯。

所述负极导电剂为vgcf、乙炔黑、superp、科琴黑、sfg-6、石墨烯、碳纳米管中的一种或者多种,在本实施例中,所述负极导电剂为乙炔黑和石墨烯。

所述正极粘结剂为聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚乙烯醇或者丁苯橡胶,在本实施例中,所述正极粘结剂为聚偏氟乙烯。所述负极粘结剂为丁苯橡胶、羧基纤维素钠、羟丙基甲基纤维素钠或者羧甲基纤维素钠,在本实施例中,所述负极粘结剂为丁苯橡胶。

所述正极材料还包括正极分散剂,所述正极分散剂为聚阴离子型高分子聚合物,聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、曲拉通x-100或者聚苯乙烯磺酸钠并优选为聚乙二醇。

还包括正极集流体,所述正极集流体为纯铝箔、粗化铝箔或者网状铝箔,并优选为纯铝箔,所述纯铝箔的厚度为16um。还包括负极集流体,所述负极集流体为光面铜箔或者毛面铜箔,并优选为光面铜箔,所述光面铜箔的厚度为9um。

所述正极材料还包括正极溶剂,所述正极溶剂为n-甲基吡咯烷酮。所述负极材料还包括负极溶剂,所述负极溶剂为碳酸酯类或者醚类有机溶剂。

所述正极材料中的原料所占的重量份数为:正极活性物质:82份-99份,正极导电剂:0.1份-10份,正极粘结剂:0.1份-15份。在本实施例中,正极活性物质为91份,正极导电剂为4份,正极粘结剂为3份。

所述负极材料中的原料所占的重量份数为:负极活性物质:82份-98份,负极导电剂:0.1份-10份,负极粘结剂:1份-18份。在本实施例中,负极活性物质为92份,负极导电剂为2.5份,负极粘结剂为2份。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明,它们并非用以限制本发明的保护范围,凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。



技术特征:

技术总结
本发明提供了一种快充锂离子电池,包括正极材料和负极材料,正极材料包括正极活性物质、正极导电剂和正极粘结剂,负极材料包括负极活性物质、负极导电剂和负极粘结剂;正极活性物质为LiCoO2、LiMxCoyNi1‑x‑y O2、LiMn2O4或LiMPO4,负极活性物质为人造石墨、中间相碳微球、软碳、硬碳、Li4Ti5O12或者TiO2;正极导电剂为KS‑6、Super P、VGCF、乙炔黑、科琴黑、石墨烯、碳纳米管中的一种或者多种,负极导电剂为VGCF、乙炔黑、Super P、科琴黑、SFG‑6、石墨烯、碳纳米管中的一种或者多种。本发明可有效优化锂离子电池的化学体系,提高了充电速度,增强了续航能力。

技术研发人员:顾正建;周华
受保护的技术使用者:无锡市产品质量监督检验院
技术研发日:2019.03.14
技术公布日:2019.05.21
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