[实用新型]一种可快速充电的锂离子电池

说明书

技术领域

本实用新型属于电池技术领域，具体涉及一种可快速充电的锂离子电池。

背景技术

锂离子电池具有能量密度高、体积小、重量轻、可快速放电、效率高、使用寿命长、安全性能好、无记忆效应、工作温度范围宽、无环境污染等优点，使其在便携式电子设备、电动汽车、空间技术、国防工业等多方面得到了广泛的应用。在手机、笔记本电脑市场，它已经完全取代其他电池，采用锂离子电池作为动力源的电动汽车、电动自行车正在迅速的普及。

锂离子电池主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，锂离子在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电池时，锂离子从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。

随着锂离子电池在电动工具、电动车等上的广泛应用，人们在使用中对锂离子电池的充电性能的要求也越来越高，以减少锂离子电池充电的等待时间。而目前的锂离子电池大多使用大电流进行充电，充电时间较长，一般在3-6h，不能满足锂离子电池进行快速充电的要求。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种可快速充电的锂离子电池，实现锂离子电池的快速充电，。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：一种可快速充电的锂离子电池，包括正极铝外壳、负极端子、安全阀、垫圈、电解液注入孔、顶帽、正极片、负极片、隔膜、顶部绝缘子及底部绝缘层，正极片和负极片采用叠片式结构排列在电池内部，电池的正极片上规则地设置有若干小孔。

为实现锂离子电池的快速充电，缩短充电时间，所述正极片上的小孔的孔径为1.8-2.2mm，孔与孔之间的距离设置为5-7mm。

所述正极片采用钴酸锂或锰酸锂材料，制成密度在15mg/cm²以下的片状。

由于在正极片上打孔，锂离子利于从电池正极脱嵌，提高充电速率，缩短充电时间；另外通过在正极片上打孔，还有助于电池的发热和散热。

作为优选的技术方案，所述正极片上正极片上的小孔的孔径为2.0mm，孔与孔之间的距离设置为6mm。所述正极片采用锰酸锂材料，制成密度为15mg/cm²的片状。

为进一步实现锂离子电池的快速充电，所述隔膜的孔隙率为50％-60％，所述电解液的电导率控制在11s/m以上。由于隔膜的孔隙率和电解液的电导率会影响锂离子的移动速度，选择孔隙率大的隔膜和电导率大的电解液，在充电状态下可以提高锂离子嵌入负极的速度，从而提高充电速率，缩短充电时间。

作为优选的技术方案，所述隔膜的孔隙率为55％，所述电解液的电导率控制为12s/m。

本实用新型相比现有技术具有以下优点及有益效果：

1、通过在正极片上打孔，锂离子利于从正极脱嵌，提高充电速率，缩短充电时间；另外通过在正极片上打孔，还有助于电池的发热和散热。

2、通过选择孔隙率大的隔膜和电导率大的电解液，在充电式锂离子可以快速嵌入负极，提高充电速率，缩短充电时间。

3、快速充电结构设计，实验证明使得电池可以在3-5分钟内充电量达到80％左右。

附图说明

图1为一种可快速充电的锂离子电池的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

如图1所示，可快速充电的锂离子电池，包括正极铝外壳7、负极端子1、安全阀6、垫圈2、电解液注入孔4、顶帽5、正极片9、负极片11、隔膜10、顶部绝缘子3及底部绝缘层8，内部采用叠片式结构排列。

电池的正极片9上规则的设置有若干小孔。所述正极片9上通过激光打孔方式打孔径2.0mm的孔，孔与孔之间的距离设置为6mm。所述正极片9采用钴酸锂或锰酸锂材料，制成密度在15mg/cm²以下的片状，以利于锂离子从电池正极脱嵌，提高充电速率，缩短充电时间；还有助于电池的发热和散热。

所述隔膜10的孔隙率为50％-60％，所述电解液(图中未标出)的电导率控制在11s/m以上。可以在充电状态下提高锂离子嵌入电池负极的速度，从而提高充电速率，缩短充电时间。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。