[发明专利]一种可快速充电的锂离子电池及其制备方法

说明书

本发明公开了一种可快速充电的锂离子电池及其制备方法，该锂离子电池包括正电极、负电极和插在正电极和负电极之间的隔膜以及有机电解液，正电极的活性材料的粒径D50为3.1～8.1微米，负电极的活性材料的粒径D50为11.5～17.5微米，正电极的正极面密度为357～373g/m²，负电极的负极面密度为179～187g/m²。本发明实现了良好的大电流快速充电性能，并且还不会造成电池析锂，不影响电池的循环寿命；此外，以1.3～1.7mol/L的LiPF₆作为锂盐，并以改性碳纳米管作为导电剂，能够进一步提高大电流快速充电性能，最终充电时间缩短了55‑60％，本发明的锂离子电池具有良好的大电流快速充电性能，并且还不会造成电池析锂，不影响电池的循环寿命。

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，具体地，涉及一种可快速充电的锂离子电池及其制备方法。

背景技术

锂离子电池已大量应用于笔记型计算机、行动电话、数字相机、摄影机、PDA、蓝牙耳机和无线3C用品，但是需要高功率的电动车与手工具应用尚未成熟。电动车(Electricvehicle，EV)已知为本世纪最重要的工业产品之一，而锂离子电池将是电动车能源的首要选择，就这方面的应用而言，快速充电的需求是首要挑战和亟需解决的问题。

目前，锂离子电池存在的问题包括：充电电流偏小、时间较长；不能够承受大电流快速充电；大电流快速充电时，大量的锂离子集聚在负极表面，不能够有效的扩散开来，导致析锂，缩短电池寿命。

中国发明专利申请CN101262078A公开了一种可快速充电的锂离子电池及其制备方法，该方案以亚微米级钛酸锂作为负电极的活性材料，虽然能够在一定程度上提高快速充电性能，但是循环寿命会受到影响，300次循环以后的容量保持率只能维持在80％的水平。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可快速充电的锂离子电池及其制备方法，采用粒径D50为3.1～8.1微米的正电极的活性材料，比通常D50为12.1微米左右的活性材料粒径更小；并且采用粒径D50为11.5～17.5微米的负电极的活性材料，比通常D50为20.3微米左右的活性材料粒径更小；同时本发明中正电极的正极面密度357～373g/m²和负电极的负极面密度179～187g/m²也均比现有技术中的面密度更小，从而实现了良好的大电流快速充电性能，并且还不会造成电池析锂，不影响电池的循环寿命；此外，以1.3～1.7mol/L的LiPF₆作为锂盐，并以改性碳纳米管作为导电剂，能够进一步提高大电流快速充电性能，最终充电时间缩短了55-60％。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种可快速充电的锂离子电池，包括正电极、负电极和插在上述正电极和负电极之间的隔膜以及有机电解液；

正电极的活性材料为锰酸锂，正电极的活性材料的粒径D50为3.1～8.1微米，正电极的正极面密度为357～373g/m²；

负电极的活性材料为石墨，负电极的活性材料的粒径D50为11.5～17.5微米，负电极的负极面密度为179～187g/m²；

该锂离子电池由如下步骤制成：

步骤S1、以粒径D50为3.1～8.1微米的正电极的活性材料按照正电极的正极面密度为357～373g/m²形成正电极；

步骤S2、以粒径D50为11.5～17.5微米的负电极的活性材料按照负电极的负极面密度为179～187g/m²形成负电极；

步骤S3、将隔膜插在上述正电极和负电极之间形成电芯，注入有机电解液，封装，制得所述锂离子电池。