[发明专利]一种智能手机应用锂离子电池

说明书

技术领域

本发明涉及锂离子电池生产技术领域，具体涉及一种智能手机应用锂离子电池，同时可延伸到其它数码产品电池的应用。

背景技术

4.35V高电压锂离子电池一直占市场主导地位，随着客户对智能机的要求日益增高，4.35V高电压锂离子电池比能量高，循环寿命长且环境污染小的新型能源，在一些运用领域也已经在逐渐取代常规普通的4.2V锂离子电池，但是4.2V锂离子电池大倍率充放电性及循环能较差的问题，还满足不了智能手机的需求；其中倍率是指电池充放电电流的数值是额定容量的倍数，例如，对于2Ah的电池，充放电电流表示为1C，即1*2=2A的电流充放电，10C指20A的电流充放电。循环性能指的是电池在常温环境下的使用寿命。例如30℃2C充电循环寿命。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种能够进行大倍率充放电，同时能够兼顾常循环寿命和安全性的智能手机应用的4.35V锂离子电池。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种智能手机应用锂离子电池，包括正极材料、负极材料、隔膜、电解液及辅助材料，正极材料使用4.35V高电压体系，负极材料使用中间相碳微球或者人造石墨，隔膜使用PP/单层高孔涂覆隔膜，电解液使用以LiPF6为电解质的非水电解液体系，正极浆料按重量份数配比为钴酸锂占总量的40%～60%、N-甲基吡咯烷酮占35%～55%、导电剂占总量的2%～3%，聚偏氟乙烯占总量的1%～3%。

本发明有益效果为：本发明倍率性能较好，能够满足智能手机2~3C的大倍率充电需求，常规普通高电压电池充电时间需3小时左右，该发明电池只需20~40分钟及可充满，同时能够保证循环寿命及安全性能，大倍率2~3C充放电保持率可达1C的99%以上，可满足智能手机快速充电20~40分钟需求，同时能够保证常循环寿命（2C/300周/≥92%的保持率）及安全性能。

附图说明

图1是电池在25℃，1.5C充放电300周循环曲线图；

图2是电池在25℃，2C充放电300周循环曲线图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

如图1、图2所示，本发明所述的一种智能手机应用锂离子电池，其特征在于：包括正极材料、负极材料、隔膜、电解液及辅助材料，正极材料使用4.35V高电压体系，负极材料使用中间相碳微球或者人造石墨，隔膜使用PP/单层高孔涂覆隔膜，电解液使用以LiPF6为电解质的非水电解液体系，正极浆料按重量份数配比为钴酸锂占总量的40%～60%、N-甲基吡咯烷酮占35%～55%、导电剂占总量的2%～3%，聚偏氟乙烯占总量的1%～3%。

本发明在保证电池安全性的基础上提供电池倍率性能是本发明的核心。智能手机电池所选择的材料主要是利于电池大倍率充电需求，同时要求提升循环寿命和保证电池安全性一类的材料体系。本发明对正负极材料、电解液、隔膜及辅料的改进进行叙述。

智能手机首先要求安全性能较高，大倍率循环性能较好。该发明所使用的钴酸锂，为单晶颗粒，粒度适中（中位粒径为7~10um）具有较高的安全性和稳定性，利于倍率循环性能和过充等安全性能。

中间相碳微球或者人造石墨经过改性处理、结构优化和工艺改进后，具有较大的晶面间距，有利于锂离子快速嵌入/脱嵌，较少的缺陷，有利于提高循环寿命。用于锂离子电池中，具有较小的首次容量损失，与电解液相容性好和大电流放电性能好的优势。符合本发明对负极材料的要求。

锂离子电池隔膜是关键材料之一，在本发明中选用厚度适中，孔隙率（42%～47%）较高的单层PP/湿法膜。同时对其隔膜进行陶瓷涂覆处理，保证其该种隔膜具有较好的穿刺强度/抗拉伸强度/抗氧化性能，更有利于大电流充放电及循环性能，同时保证电池在长循环后隔膜氧化问题。

锂离子电池电解液是实现本发明的关键材料。商业化的电解液是碳酸酯溶剂和锂盐的体系。为了实现大倍率充放电和兼顾长循环性能，电解液做了非常多的优化，溶剂体系引入了羧酸酯、氟代碳酸酯、醚类溶剂中的一种或者多种，成膜添加剂使用碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、丙磺酸内酯中的一种或者多种。

锂离子电池正负极配方是该发明的核心技术：本发明对正负极浆料的配比做了重新的优化，提高了锂离子在材料之间的传导速率，有利于电池大倍率充放电，为本发明的核心技术。

本发明对普通4.35V配比与倍率型高电压配方进行对比：

普通4.35V智能手机：