[發明專利]一種快速充電用鋰離子電池

有效

• 申請號: 201510902159.7
• 申請日: 2015-12-08
• 公開（公告）號: CN105489857B
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 喻軍峰;姚宏亮;譚曉蘭;楊洪;何顯峰
• 申請（專利權）人: 西安瑟福能源科技有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/587;H01M10/0525
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 馮亮

1.一種快速充電用鋰離子電池，包括正極片、負極片、隔膜、電解液、正極極耳、負極極耳和包裝殼，所述負極片是將含負極活性物質的負極漿料涂布在銅箔兩面而制成，其特征在于，所述負極活性物質為中粒徑D₅₀為3μm～20μm的改性石墨；

所述改性石墨的制備方法包括以下步驟：

步驟一、將瀝青粉末在氮氣氣氛保護下熔融，然后在磁場作用下對熔融后的瀝青粉末進行離心甩絲，得到瀝青絲；

步驟二、將步驟一中所述瀝青絲切割成長度為5μm～30μm的瀝青顆粒，然后在氮氣氣氛保護下對所述瀝青顆粒進行碳化處理，得到一次顆粒碳纖維；

步驟三、將酚醛樹脂粉末在300℃～500℃條件下保溫處理5h～6h，然后在氮氣氣氛下升溫至600℃后將氮氣氣氛換成二氧化碳，保溫活化處理30min～60min，自然冷卻后得到活化的酚醛樹脂；

步驟四、將酚醛樹脂顆粒、步驟二中所述一次顆粒碳纖維和步驟三中所述活化的酚醛樹脂混合后研磨過篩，得到混合物料；所述混合物料中酚醛樹脂顆粒的質量百分含量不大于5.0％，一次顆粒碳纖維的質量百分含量為60％～75％，余量為活化的酚醛樹脂；

步驟五、將步驟四中所述混合物料置于石墨爐中，在2000℃～2300℃條件下煅燒10h～12h，得到改性石墨；

所述鋰離子電池在溫度為50℃～60℃，壓力為0.20MPa～0.40MPa的條件下進行化成，化成方法為：先用0.05C恒流充電15min，上限保護電壓為4.2V；然后用0.1C恒流充電150min，上限保護電壓為4.2V；靜止10min后用0.5C恒流恒壓充電60min，上限電壓為4.0V，恒壓充電截止電流為0.03C。

2.根據權利要求1所述的一種快速充電用鋰離子電池，其特征在于，所述改性石墨的中粒徑D₅₀為5μm～15μm。

3.根據權利要求1所述的一種快速充電用鋰離子電池，其特征在于，所述電解液為鋰鹽、添加劑和有機溶劑的混合溶液，所述混合溶液中鋰鹽的濃度為0.8mol/L～1.3mol/L，鋰鹽為六氟磷酸鋰和雙(氟磺酰)亞胺鋰，所述有機溶劑為碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯中的一種或幾種；所述添加劑為碳酸亞乙烯酯、亞硫酸丙酯、氟代碳酸乙烯酯、丙烯腈二甲基亞硫酸酯和1,3-丙烷磺酸內酯中的一種或幾種，電解液中添加劑的體積百分含量為1.0％～5.0％。

4.根據權利要求3所述的一種快速充電用鋰離子電池，其特征在于，所述六氟磷酸鋰的質量占六氟磷酸鋰和雙(氟磺酰)亞胺鋰總質量的70％～95％。

5.根據權利要求3所述的一種快速充電用鋰離子電池，其特征在于，所述有機溶劑為碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯的混合溶劑，碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯的質量比為3:1:1:5，所述添加劑為丙烯腈二甲基亞硫酸酯、碳酸亞乙烯酯、亞硫酸丙酯和氟代碳酸乙烯酯，電解液中丙烯腈二甲基亞硫酸酯、碳酸亞乙烯酯、亞硫酸丙酯和氟代碳酸乙烯酯的體積百分含量分別為1.5％、1.0％、1.0％和1.0％。

6.根據權利要求1所述的一種快速充電用鋰離子電池，其特征在于，步驟一中所述熔融的溫度為300℃～500℃。

7.根據權利要求1所述的一種快速充電用鋰離子電池，其特征在于，步驟一中所述磁場的磁場強度為1T～1.5T。

8.根據權利要求1所述的一種快速充電用鋰離子電池，其特征在于，步驟二中所述碳化處理的溫度為1000℃～1200℃，碳化處理的時間為6h～8h。