[发明专利]一种快充快放型高功率锂离子电池及制作方法

权利要求书

1.一种快充快放型高功率锂离子电池，其包括正极极片、负极极片、隔膜和电解液；所述正极极片包括正极集流体和分布在正极集流体上的正极涂膏；所述负极极片包括负极集流体和分布在负极集流体上的负极涂膏；其特征在于：其采用Z字形叠片结构，叠片体最外圈采用电芯体上下两面负极极片收尾的结构；

所述的正极集流体包括铝箔和导电涂层，负极集流体包括铜箔和导电涂层；导电涂层由导电剂和树脂组成，其中导电剂包括导电石墨、碳黑、碳纳米管和石墨烯中的至少三种；

所述的隔膜基材为双向同步拉伸PE材质；所述的隔膜表面涂有陶瓷氧化物；

按重量比计算，所述的正极涂膏包括10-35的活性物质A、62-81的活性物质B、1-3的导电剂A、1-3的导电剂B和1-3的粘结剂A；其中活性物质A为钴酸锂LiCoO₂、镍酸锂LiNiO₂、锰酸锂LiMn₂O₄、磷酸铁锂LiFePO₄、磷酸锰锂LiMnPo₄或磷酸钒锂Li₃V₂(PO4)₃；活性物质B为镍钴锰酸锂LiNi_xCo_1-x-yMn_yO₂,其中x+y＜1；导电剂A为科琴黑或碳纳米管；导电剂B为石墨烯或Super-P；粘结剂A为改性聚偏二氟乙烯PVDF；

按重量比计算，所述的负极涂膏包括55-75的活性物质C、20.5-36的活性物质D、1-2的增稠剂、2-4的导电剂C和1.5-3的粘结剂B；其中活性物质C为人造石墨或中间相碳微球；活性物质D为软碳或硬碳；导电剂C为Super-P；增稠剂为羧甲基纤维素钠CMC；粘结剂B为丁苯橡胶SBR或者聚苯乙烯-丙烯酸酯。

2.根据权利要求1所述的快充快放型高功率锂离子电池，其特征在于：所述的锰酸锂LiMn₂O₄的粒度分布D50为7-13μm，比表面积为0.2-0.6m²/g；所述的磷酸铁锂LiFePO₄的粒度分布D50为0.2-4μm，比表面积BET为8-17m²/g，碳包覆量为1.2-2.5%。

3.根据权利要求1或2所述的快充快放型高功率锂离子电池，其特征在于：所述的活性物质A为锰酸锂LiMn₂O₄时，导电剂B为Super-P；活性物质A为磷酸铁锂LiFePO₄时，导电剂B为石墨烯。

4.根据权利要求3所述的快充快放型高功率锂离子电池，其特征在于：所述的镍钴锰酸锂LiNi_xCo_1-x-yMn_yO₂为333型镍钴锰酸锂三元材料LiNi_0.33Co_0.33Mn_0.33O₂、424型镍钴锰酸锂三元材料LiNi_0.4Co_0.2Mn_0.4O₂或523型镍钴锰三元材料LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂，其粒度分布D50为2.8-7μm，比表面积为0.4-1.0m²/g。

5.根据权利要求4所述的快充快放型高功率锂离子电池，其特征在于：所述的活性物质C粒度分布D50为4-11μm，比表面积BET为1.1-5m²/g；活性物质D的粒度分布D50为4-15μm，比表面积BET为1.5-8m²/g；所述的活性物质C为人造石墨时，人造石墨制作原料为煤系冶金焦或煤系沥青焦；所述人造石墨微观结构表面包覆有硬碳材料；所述的陶瓷氧化物为陶瓷氧化铝，涂覆方式为双面涂布，涂覆后隔膜透气率为130-180s/100mL。