[发明专利]快速充放电石墨烯动力锂电池及其制备方法

说明书

本发明公开了一种快速充放电石墨烯动力锂电池及其制备方法，电池包括：电池外壳及容纳于电池外壳内的电芯，电芯包括正极极片、负极极片及隔膜，正极极片包括正极集流体及分别涂覆于正极集流体两侧面的正极材料涂层，负极极片包括负极集流体以及分别涂覆于负极集流体两侧面的负极材料涂层，正极集流体与正极材料涂层之间涂布有导电涂层及陶瓷膜，负极集流体与负极材料涂层之间涂布有导电涂层及陶瓷膜，导电涂层为CNT\石墨烯涂层；正极材料涂层中的正极导电剂中的正极活性物质及负极材料涂层中的负极导电剂中的负极活性物质分别经石墨烯悬浮液进行包覆处理；正极及负极集流体包括呈矩阵状排列的贯穿基材的上下表面的若干贯穿孔。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种石墨烯动力锂离子电池及其制备方法。

背景技术

传统化石能源的日益枯竭以及化石燃料燃烧带来的环境问题逐渐引起了人们的关注。因此，人们对开发一种高效、清洁、环保的能源的需求越来越迫切。在传统的储能体系中，锂离子电池因具有较高的稳定性，循环寿命长，较大的电压，一定的柔性，安全性好以及无记忆特性等优点，在手机，电脑，电动车等小型电池领域中得到了广泛的应用。

然而，由于锂离子电池对外负载时由于要克服内在阻力(内阻)而产热，此现象在快速充放电时尤为明显。若不能及时散热，短期内产生的热量会破坏电芯内部结构而引发安全问题，从而使其应用严重受到限制。

现有技术中，研究者主要从原材料和电芯结构设计两方面去改善上述现象。在原材料方面，研究者主要通过添加导电剂、采用具有高电导率的电解液和高孔隙率的隔膜等手段来减少内阻，进而提高电池快速充放电性能。在电芯结构设计方面，研究者主要采用优化极耳结构来减少内阻，电池的快速充放电性能在一定程度上得到了改善。

如中国专利申请公开CN103500844A揭示的一种圆柱形多极耳锂离子电池及其制备方法，该锂离子电池包括：圆筒状壳体；正极盖板和负极盖板，负极盖板上具有向圆筒状壳体内部延伸的凸出平台；电芯卷绕体，位于圆筒状壳体内，电芯卷绕体由正极片、隔膜和负极片卷绕而成，正极片和负极片上均设有多个极耳；以及电解液，填充在圆筒状壳体内；其中，位于负极片上的多个极耳向电芯卷绕体中心延伸并连接在凸出平台上。然而，该专利申请公开的锂离子电池是采用将多个极耳直接焊接在所述凸出平台上的方式，该方法在焊接多极耳时易造成虚焊和箔材的破损。

如中国专利申请公开CN202549967U揭示的一种锂离子动力电池多极耳与盖板的连接方式，其是将多个从电芯两端引出的极耳焊接在长度稍长的极耳上，长度稍长的极耳焊接在盖板上或者盖板的连接片上。然而，该专利申请公开的锂离子电池是将短极耳焊接在长极耳上，以此类推，然后再焊接在盖板上或者盖板连接片上，此方法在极耳较多时难以实现。

由此可见，现有技术虽然在一定程度上改善了锂动力电池快速充放电性能，然而现有技术生产效率比较低，产品一致性比较差，自动化生产比较困难，且没有从根本上解决电池产热和安全问题。

因此，针对以上现象，提供一种具有产热低、散热快、安全性能高的快速充放电石墨烯动力锂电池及其制备方法成为业内急需解决的问题。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种快速充放电石墨烯动力锂电池，其能够改善电池快速充放电时产热和散热问题，进而提高电池使用过程中的安全性能，本发明的第二个目的在于提供一种工艺流程简洁的快速充放电石墨烯动力锂电池的制备方法。