[發(fā)明專利]一種新型鋰離子電池

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410117897.6
• 申請日: 2014-03-27
• 公開（公告）號: CN103840131A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李新靜;張佳瑢;王晨旭;魏引利;劉炎金
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥國軒高科動力能源股份公司
• 主分類號: H01M4/133
• 分類號: H01M4/133;H01M4/131;H01M4/1391;H01M4/1393;H01M4/38;H01M4/48
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種新型鋰離子電池。

背景技術(shù)

隨著科技的進步，鋰離子動力電池技術(shù)的發(fā)展日趨完善。日前，廣泛使用的鋰離子電池主要為鋰離子電池。包括：正極、負極、電解質(zhì)、隔膜、正極引線、負極引線、絕緣材料、電池殼等。電池充電時，正極材料中的鋰離子脫出來，經(jīng)過電解液，穿過隔膜進入到負極材料中；電池放電時，鋰離子又從負極中脫出來，經(jīng)過電解液，穿過隔膜回到正極材料中。

然而，雖然鋰離子電池具有無毒、無污染、安全性能好、壽命長等優(yōu)點，但是該電池的負極材料一般采用石墨，石墨的克容量約為330mAh/g，導(dǎo)致電池的可逆容量較低，倍率較低。為了提高鋰離子電池的可逆容量和倍率，現(xiàn)有技術(shù)中使用石墨烯代替石墨作為鋰離子電池的負極材料，石墨烯的克容量可高達1100mAh/g，雖然使用石墨烯負極材料可提高電池的可逆容量和倍率，但是石墨烯表面積較大，造成首次充放電容量損失較大，導(dǎo)致電池循環(huán)穩(wěn)定性差。

綜合上述，提供一種可逆容量大、倍率高及電池循環(huán)穩(wěn)定性好的鋰離子電池，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種新型鋰離子電池，在鋰離子電池充電時不僅可逆容量大、倍率高，而且電池循環(huán)穩(wěn)定性好。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種新型鋰離子電池，包括密封殼體以及位于密封殼體內(nèi)部的電池本體，密封殼體內(nèi)部充滿電解液，電池本體浸泡在所述電解液內(nèi)，所述電池本體由外至內(nèi)依次設(shè)有外隔膜、負極極片、內(nèi)隔膜和正極極片。

優(yōu)選的，所述負極極片為雙面涂覆有石墨烯-金屬氧化物的銅箔。

優(yōu)選的，所述電解液中的電解質(zhì)為有機溶劑電解質(zhì)或聚合物電解質(zhì)。

優(yōu)選的，所述正極極片為雙面涂覆富鋰材料的鋁箔，富鋰材料為磷酸鐵鋰、錳酸鋰、鈷酸鋰或鎳鈷錳酸鋰中的一種。

優(yōu)選的，所述內(nèi)隔膜與外隔膜為PP/PE材料。

優(yōu)選的，所述密封殼體為鋁殼、鋼殼、塑料殼或鋁塑膜材質(zhì)制成。

優(yōu)選的，所述正極極片與負極極片的四周均設(shè)有空白箔區(qū)，正極極片的空白箔區(qū)設(shè)有正極極耳，負極極片的空白箔區(qū)設(shè)有負極極耳。

優(yōu)選的，所述密封殼體內(nèi)部設(shè)有正極連接片和負極連接片，所述正極連接片與正極極耳焊接在一起，所述負極連接片與負極極耳焊接在一起。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明新型鋰離子電池，使用石墨烯-金屬氧化物復(fù)合材料作為負極材料，由于金屬氧化物中的金屬離子作為過渡離子，能夠增加負極一端的導(dǎo)電性，而石墨烯以其比表面積大的優(yōu)點作為良導(dǎo)體，其可逆容量遠遠大于石墨。因此，與現(xiàn)有技術(shù)相比，二者的復(fù)合材料在鋰離子電池充電時不僅可逆容量大、倍率高，而且電池循環(huán)穩(wěn)定性好。

附圖說明

為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明。

????圖1為本發(fā)明鋰離子電池結(jié)構(gòu)示意圖。

????圖2為本發(fā)明鋰離子電池充放電工作示意圖。

圖3為以純石墨和石墨烯-二氧化鈦作為負極材料首次0.5C充放電曲線圖。

圖4為以純石墨和石墨烯-二氧化鈦作為負極材料在不同倍率下的充放電循環(huán)性能圖。

具體實施方式

如圖1所示，為本發(fā)明所提供的鋰離子電池結(jié)構(gòu)示意圖。所述鋰離子電池包括：密封殼體1以及位于密封殼體1內(nèi)部的電池本體2。其中，密封殼體1內(nèi)部充滿電解液，所述電池本體2浸泡在所述電解液內(nèi)。所述電池本體2?由外至內(nèi)（以距離密封殼體1較近的為外側(cè)）依次設(shè)有以PP/PE為材料的外隔膜22，以石墨烯-金屬氧化物為負極材料的負極極片21、以PP/PE為材料的內(nèi)隔膜23，含有富鋰材料的正極極片24。外隔膜22和內(nèi)隔膜23將負極極片21、正極極片24分開。

此外，電解質(zhì)為有機溶劑電解質(zhì)或者聚合物電解質(zhì)，根據(jù)鋰離子電池的用途可以設(shè)置為液態(tài)、固態(tài)或者凝膠狀；正極極片24的材料為雙面涂有富鋰材料的鋁箔片，富鋰材料包括：磷酸鐵鋰、錳酸鋰或者鈷酸鋰或者鎳鈷錳酸鋰等；內(nèi)隔膜23與外隔膜22的材料為聚烯烴微孔膜；負極極片21的基體為銅箔，雙面為石墨烯-金屬氧化物鍍涂層；密封殼體1可以為鋁殼、鋼殼、塑料殼或鋁塑膜等。