[发明专利]一种锂离子电池

说明书

本发明公开了一种锂离子电池，所述锂离子电池正极片的活性物质为LiCoO₂，负极片活性物质为石墨；导电剂为导电碳黑，导电剂在电解液中的质量含量为7％～9％；所述正极片的厚度为110μm～130μm，所述负极片的厚度为110μm～130μm。本发明所提供的锂离子电池工作温度范围可以适用深空领域。

技术领域

本发明属于空间用锂离子电池技术领域，特别是涉及深空探测使用的可适应宽温度范围的全密封锂离子电池。

背景技术

目前，空间用全密封锂离子电池使用温度一般为0℃～30℃，难以满足深空探测飞行器对锂离子电池适应温度范围提出的更宽要求。

发明内容

由背景技术可知，现有的锂离子电池不适用于深空探测飞行器；为解决所述问题，本发明提供一种宽工作温度范围的锂离子电池。

本发明所提供的锂离子电池，正极片的活性物质为LiCoO₂，负极片活性物质为石墨；导电剂为导电碳黑，导电剂在电解液中的质量含量为7％～9％。

进一步，所述正极片的厚度为110μm～130μm，所述负极片的厚度为110μm～130μm。

进一步，所述的正极片、负极片、以及夹在正极片和负极片之间的聚乙烯聚丙烯复合隔膜组成极片组，所述的极片组为叠片结构。

进一步，还包括：焊接为一体的铝合金电池壳和铝合金电池底；组合为一体的正极柱、负极柱和铝合金电池盖；焊接在正极柱靠近铝合金电池底一端的正极极耳，焊接在负极柱靠近铝合金电池底一端的负极极耳。

进一步，所述的电解液由多元有机溶剂和电解质盐组成；所述有机溶剂包括低熔点有机溶剂和含氟有机溶剂。

本发明的技术效果包括：由于对正、负极片的参数进行了优化，提高了导电剂含量，减小了极片厚度，调整了电解液配方，提高了锂离子电池在低温环境的工作能力和高温环境的适应能力。

附图说明

图1为本发明一种宽温度范围应用的全密封矩性锂离子电池结构示意图。

具体实施方式

由背景技术可知，现有锂离子电池受工作温度影响，不适用于深空领域，发明人针对这一问题进行研究，认为现有锂离子电池工作温度范围窄的主要原因是(建议略作阐述)；发明人经过进一步研究，在本发明的实施例中，通过正极片、负极片参数，及电解液配方进行优化，拓宽了锂离子电池的工作温度范围。

本发明的实施例中，正极片的活性物质为LiCoO₂，负极片活性物质为石墨；导电剂为导电碳黑，导电剂在电解液中的质量含量为7％～9％；导电剂的含量过高会降低电池重量比能量，导电剂含量过低会增加电池的阻抗，经过大量的理论和实验研究，在导电剂选择导电碳黑，导电剂在电解液中的质量含量为7％～9％时，锂离子电池性能满足深空领域的要求。

所述正极片的厚度为110μm～130μm，所述负极片的厚度为110μm～130μm；这样的厚度设计即可减少锂离子的迁移距离，又不影响单体配装。满足上述参数设置的正极片、负极片即可以减少锂离子的迁移率，又不影响单体装配。

所述的电解液由多元有机溶剂和电解质盐组成；所述有机溶剂包括低熔点有机溶剂和含氟有机溶剂，低熔点有机溶剂可以减小锂离子在电解液中的迁移阻力，在一个实施例中选择二乙基碳酸酯；含氟有机溶剂可以提高电解液的稳定性。采取上述措施可以拓宽锂离子电池的工作温度范围，可达到-20℃～55℃。