[发明专利]一种电池单体、动力电池、车辆辅助电池以及电池包

说明书

本申请实施例公开了一种电池单体、动力电池、车用辅助电池以及电池包，包括：阴极、阳极、位于所述阴极和所述阳极之间的隔膜，以及所述阴极和所述阳极内各自填充的电解液；所述阴极包括：三元材料与活性炭的混合物；所述活性炭为超级电容采用的活性炭，所述活性炭占混合物的比例包括5％‑50％；所述阳极包括多孔微晶石墨，多孔微晶石墨的孔隙排列为无序排列；所述多孔微晶石墨的有效比表面积和电导率大于三元锂离子电池的阳极石墨的有效比表面积和电导率。通过该实施例方案，使得电池具备超级电容的长寿命特性，提升了充放电倍率，并保证了自放电满足要求。

技术领域

本申请实施例涉及电池设计技术，尤指一种电池单体、动力电池、车辆辅助电池以及电池包。

背景技术

目前二次电池可以为三元锂离子电池，三元锂电池可以包括：阴极、阳极、隔膜和电解液。三元锂离子电池作为驱动电池、车辆辅助电池以及其他电池包存在低温性能差的问题，即，低温时充放电受限制，并且-30℃以下无法支持冷启动，并且三元锂离子电池通过化学反应，具体主要依靠锂离子在正负极之间的往返嵌入和脱嵌来工作，实现能量的存储和释放，循环寿命较低；目前也有关于超级电容的一些研究，超级电容超低温特性好，工作温度范围宽-40℃～+70℃，但是能量密度不高，输出功率不够，所以需要额外的变压器设备与超级电容配合工作，总体结构涉及连接等关系，相对比较复杂。因此开发一款全工况(包括低温工况下)高倍率充放电、能量密度高、使用寿命长的电池非常重要。

发明内容

本申请实施例提供了一种电池单体、动力电池、车辆辅助电池以及电池包，能够提升电池的寿命，提升低温充放电倍率，并保证电池的能量密度。

本申请实施例提供了一种电池单体，包括：阴极、阳极、位于所述阴极和所述阳极之间的隔膜，以及所述阴极和所述阳极内各自填充的电解液；

所述阴极包括：三元材料与活性炭的混合物；所述活性炭为超级电容采用的活性炭，所述活性炭占混合物的比例包括5％-50％；

所述阳极包括多孔微晶石墨，多孔微晶石墨的孔隙排列为无序排列；所述阳极包括多孔微晶石墨，多孔微晶石墨的孔隙排列为无序排列；所述多孔微晶石墨的有效比表面积大于三元锂离子电池的阳极石墨的有效比表面积；所述多孔微晶石墨的电导率大于三元锂离子电池的电导率；

所述阴极和阳极采用干法电极制造工艺制造而成。

在本申请的示例性实施例中所述三元材料包括：按照预设比例混合的镍、钴和锰，并且混合后的镍、钴和锰中添加有富锰，所述镍所占的占比越高，所述电池单体的能量密度越大，所述钴和锰的占比越高，所述电池单体的稳定性越高。

在本申请的示例性实施例中，所述电解液在三元锂离子电池的电解液中添加有在预设温度下粘度低于预设粘度的添加剂。

在本申请的示例性实施例中，所述预设温度包括-20℃至-22℃，所述预设粘度包括0.7mPa.s-0.9mPa.s。

在本申请的示例性实施例中，所述添加剂可以为环己基b添加剂和/或Frey氏培养基添加剂。

在本申请的示例性实施例中，所述隔膜可以为纳米纤维或纸质隔膜，所述隔膜的孔隙大于三元锂离子电池的隔膜的孔隙。

在本申请的示例性实施例中，所述阴极包括铝箔，所述混合物附着于铝箔上；

所述阳极包括铜箔，所述多孔微晶石墨附着于铜箔上。

本申请的实施例还公开了一种动力电池，包括以上所述的电池单体，至少两个所述电池单体串联设置，该动力电池能够在超级电容的工作温度范围内工作。

本申请的实施例还公开了一种车辆辅助电池，包括以上所述的电池单体，至少两个所述电池单体串联设置，所述辅助电池能够在超级电容的工作温度范围内用于给车辆电子元器件供电，所述辅助电池还可以在超级电容的工作温度范围内用于给车辆需要加热的元器件加热至工作温度。