[实用新型]一种高电压快充锂离子电池

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及锂离子电池制造技术，尤其涉及一种高电压快充锂离子电池。

【背景技术】

目前，锂离子电池具有能量密度高、自放电小、工作温度范围宽、电压平台高、循环寿命长、无记忆效应、对环境友好等特点，已广泛应用于移动电话、笔记本电脑、电动工具等领域。随着生活节奏的加快，电子产品的发展，人们更希望锂离子电池具有很好的快速充电能力，以缩短电池充电时间；相应地对锂离子电池充电速度和电压提出了更高的要求，但由于化学材料的限制，单体电芯目前最高工作电压平台为3.7V左右，而为了达到快充要求，使用钛酸锂材料作为负极，单体电芯工作电压平台仅为2.3～2.4V。

【实用新型内容】

本实用新型克服现有技术的不足，提供一种采用串联结构，工作电压为4.6～4.8V，内阻更小、倍率性能更好，同时利用钛酸锂电池的快充性能、满足快充性能要求，且制作工艺简单、制程控制简易，生产成本较低的高电压快充锂离子电池。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案是：

该实用新型的第一实用新型目的为，提供一种高电压快充锂离子电池，包括隔膜、极片、电解液、正极集流体、负极集流体和铝塑膜；所述极片以隔膜为基体并在其两侧面相对应位置处分别间歇式涂覆正极材料形成正极和涂覆负极材料形成负极后模切裁切而制成，所述隔膜上负极对应的负极材料敷料区域涵盖正极对应的正极材料敷料区域，模切后的隔膜涵盖正极和负极分别对应的敷料区域；

两个热模切后的具有正极和负极的片状隔膜并排排列且隔膜同侧的极性材料异性设置，两片相向并排设置的具有正极和负极的片状隔膜中间通过绝缘胶进行绝缘连接；

所述正极集流体采用金属箔材制成并在外端缘延伸出与其一体加工而成的凸出部位作为正极耳，所述正极集流体的单面采用腐蚀处理后涂覆一层便于导电的导电剂层；

所述负极集流体采用金属箔材制成并在外端缘延伸出与其一体加工而成的凸出部位作为负极耳，所述负极集流体的单面采用腐蚀处理后涂覆一层便于导电的导电剂层；

所述正极集流体和负极集流体并排排列且涂覆有导电剂层的腐蚀处理面位于同一侧，两个并排排列的正极集流体与负极集流体之间通过绝缘胶进行绝缘连接，绝缘连接的正极集流体和负极集流体未腐蚀面通过粘接胶粘附固定于铝塑膜内层一侧；

两个绝缘连接的片状隔膜同一侧的正极和负极分别对应于铝塑膜内的正极集流体和负极集流体涂覆有导电剂层的腐蚀处理面；

所述铝塑膜内层另一侧通过粘接胶粘附固定有将两个绝缘连接的片状隔膜另一侧的正极和负极串联连接的串联集流体，所述串联集流体采用金属箔材制成并在单面采用腐蚀处理后涂覆一层便于与同侧的正极和负极导电的导电剂层，两个绝缘连接的片状隔膜分别涵盖正极集流体、负极集流体和串联集流体对应的集流体区域；

所述正极耳和负极耳对应的铝塑膜敞口处采用极耳胶热封密封端部及固定对应的极耳。

优选地，所述隔膜为PP、PE、PVDF、PET陶瓷、无纺布陶瓷、PP与PE的复合材质、PP与PVDF的复合材质、PP与陶瓷的复合材质、或PE与陶瓷的复合材质。

优选地，所述正极对应的正极材料为钴酸锂、锰酸锂、镍钴锰酸锂或镍钴铝酸锂中的一种或者几种。

优选地，所述负极对应的负极材料为钛酸锂。

优选地，所述正极集流体、负极集流体和串联集流体采用的金属箔材为铝箔。

优选地，所述正极集流体、负极集流体和串联集流体上导电剂层对应的导电材料为纳米碳管或石墨烯。

优选地，所述粘接胶为硅胶、亚克力或聚丙烯腈多元共聚物。

优选地，所述绝缘胶为茶色胶。

本实用新型的有益效果是：

1、相对于现有单体电芯工作电压为3.7V左右，本实用新型电芯工作电压可达到4.6～4.8V，且内阻相对于传统串并联方式的电芯，得到的内阻更小，有助于倍率放电性能；而且本实用新型只需将涂覆正负极材料后的隔膜进行热切，而后进行组装即可；

2、本实用新型的负极采用具有快充性能的钛酸锂材料，有效满足快充要求；

3、现有单体电芯大多采用金属网状集流体，材料较为昂贵，且结构强度较差；另外，现有串并联方式的电芯，对电芯一致性要求较高，且产品质量不易控制；本实用新型对现有集流体箔材表面进行腐蚀处理，而后涂覆导电材料，无需特殊箔材，成本低，产品可靠性高，制作工作简易快捷，同时成品率较高。

【附图说明】

图1是本实用新型隔膜一侧面涂覆正极对应的正极材料后的结构示意图；