[实用新型]一种低压锂离子电池

说明书

本实用新型涉及电池技术领域，具体涉及一种低压锂离子电池。包括依次设置的正极材料层、电解质层和负极材料层，所述正极材料层包括钛酸锂材料，所述负极材料层包括石墨材料，所述正极材料层的表面或负极材料层的表面连接锂金属层。本实用新型提供的低压锂离子电池，在已有的锂离子电池负极材料中，选用一种相对较高插锂电位的钛酸锂材料作为正极材料层，与另一种相对较低插锂电位的石墨材料作为负极材料层相匹配，正极材料层或负极材料层的表面连接锂金属层，从而获得电压在1.5V左右的锂离子电池，该锂离子电池能直接应用于“1.5V”电器。

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，具体涉及一种低压锂离子电池。

背景技术

目前大量的中低端小电器依然使用干电池作为电源，干电池包括碳锌电池，碱性电池，锂铁电池等一次性电池和可充性镍氢电池，适用于手电筒、半导体收音机、收录机、照相机、电子钟、遥控器、玩具等电器。干电池本身的电化学性质决定了其电压范围在1.5V上下，这个电压又决定了电器制造商的电路设计，即适用的电池电压必须在1.5V上下，例如碳锌电池，碱性电池和锂铁电池都在1.5V左右，镍氢电池约1.2V。然而，已商业化的锂离子电池的平均输出电压一般在3.2V～3.7V，如此高的电压使得目前已有的锂离子电池无法直接用于那些要求1.5V电压的电器。若把锂离子电池的正负电极分开看，目前已商业应用的正极材料相对于锂金属的锂离子嵌入/脱嵌电位大致在4V上下，负极材料相对于锂金属的锂离子插入/脱插电位一般不超过1.5V，因此，即使刻意匹配正负极材料，所组成的电池的电压也会超过2V以上，如此高的电压确实无法直接适用于“1.5V”电器。

无论从科技进步角度，还是能源和环境的可持续性角度来说，一次性电池都应该被可充性电池取代，已有的镍氢电池也并不是理想的可充性电池体系，遗憾的是，处为技术高端地位的锂离子电池却游离于这类数量巨大的“1.5V”电器应用范围之外，这也是亟待改进解决的问题。

解决这个问题有显而易见的两个方案，一是改变这类“1.5V”电器的电路设计，使之能够接受通常的锂离子电池的电压，但是这个方案要求名目繁杂的各类电器制造商参与改动，成本和时间上都不可控，可行性较差；另一个方案是从锂离子电池本身着手，使其电压落于1.5V上下的合适区间，使锂离子电池能够用于这类“1.5V”电器，这也是本实用新型所涉及的方案。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能直接应用于“1.5V”电器的低压锂离子电池。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种低压锂离子电池，包括依次设置的正极材料层、电解质层和负极材料层，所述正极材料层包括钛酸锂材料，所述负极材料层包括石墨材料，所述正极材料层的表面或负极材料层的表面连接锂金属层。

进一步的，所述锂金属层为锂金属箔片。

进一步的，所述锂金属层为锂金属颗粒。

进一步的，所述低压锂离子电池的电压为1.2V～1.5V。

进一步的，所述低压锂离子电池的电压为1.5V。

本实用新型的有益效果在于：在已有的锂离子电池负极材料中，选用一种相对较高插锂电位的钛酸锂材料作为正极材料层，与另一种相对较低插锂电位的石墨材料作为负极材料层相匹配，正极材料层或负极材料层上在连接锂金属层，从而获得电压在1.5V左右的锂离子电池，该锂离子电池能直接应用于“1.5V”电器。

附图说明

图1所示为本实用新型具体实施方式的低压锂离子电池的结构示意图；

图2所示为本实用新型具体实施方式的低压锂离子电池的结构示意图；

图3所示为本实用新型具体实施方式的低压锂离子电池的结构示意图；