[發(fā)明專利]一種鋰離子二次電池

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510915688.0
• 申請日: 2015-12-10
• 公開（公告）號: CN105304936A
• 公開（公告）日: 2016-02-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭卓群;聶云華;張玉梅;李林峰;徐杰
• 申請（專利權(quán)）人: 微宏動力系統(tǒng)(湖州)有限公司
• 主分類號: H01M10/0525
• 分類號: H01M10/0525;H01M4/583;H01M4/62;H01M10/0567;H01M10/0568
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本發(fā)明提供了一種鋰離子二次電池，特別是一種長壽命快充電池。本發(fā)明提供的一種長壽命快充電池，包括正極材料、負極材料、隔膜及非水電解質(zhì)，所述負極材料的活性物質(zhì)包括硬碳及軟碳中至少一種；所述非水電解質(zhì)含有成膜添加劑及鋰鹽；其中所述成膜添加劑包括碳酸亞乙烯酯；所述鋰鹽包括雙氟磺酰亞胺鋰。本發(fā)明提供的長壽命快充電池的優(yōu)良性能決定了其具有廣闊的市場前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鋰離子二次電池，特別是一種長壽命快充電池。

背景技術(shù)

我國政府已將新能源汽車上升為戰(zhàn)略新型產(chǎn)業(yè)，先后通過科技項目支持、產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用示范、購車補貼等多種途徑促進資金、技術(shù)向新能源汽車產(chǎn)業(yè)化及產(chǎn)品研發(fā)上聚集，取得了可喜的進展。新能源汽車有很多分支領(lǐng)域，結(jié)合中國的國情和世界各大國發(fā)展的經(jīng)驗，電動汽車是中國汽車業(yè)轉(zhuǎn)型的主導(dǎo)方向，其中，鋰離子電池技術(shù)是電動汽車的核心。重視鋰電池技術(shù)發(fā)展的發(fā)達國家，如美國，其能源部(DOE)已支持了三代動力鋰離子電池的研發(fā)，分別為LiNi0.8Co0.15Al0.05O2/石墨、LiMn204/石墨與LiMn204/Li4Ti5O12、Lil+X(Ni1/3Co1/3Mn1/3)1-XO2/石墨與C-LiFePO4/石墨。當前，電動汽車在運行過程中暴露諸多問題，例如續(xù)航里程短、容量衰減快、充電時間久、電池溫度過高、低溫無法啟動等，主要原因還在于電池技術(shù)不過關(guān)。其中，電池材料是“電池不給力”的最主要因素。以實現(xiàn)清潔城市公交為例，提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)快速充電、循環(huán)壽命長、安全性能良好的可充電動力電池系統(tǒng)非常重要，如提供一種純電動公交大巴，假設(shè)其裝載能量密度為120Wh/kg的動力電池(總能量150kWh)，每天2次充電，清晨發(fā)車，運營半天后，利用中午休息時間15分鐘快充補電，即可保證電池能量足夠用于后半天運營，到了晚上利用谷電充電，采用快充或者慢充均可，輕松實現(xiàn)全天滿勤運營，預(yù)期運營時間達到7～8年。顯然，這種能量密度高且可以快速充電的特點，使車輛在運營不受影響的前提下大幅度降低其電池組裝載量成為可能，從而大幅度降低了車輛的一次購置成本；同時其電池壽命長的特點也使電池組與車輛等的長壽命成為可能，大大降低運營成本，使交通運輸電動化具有經(jīng)濟效益；這也是目前實現(xiàn)清潔城市公交最急待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題，提供一種鋰離子二次電池，包括正極材料、負極材料、隔膜及非水電解質(zhì)，所述負極材料的活性物質(zhì)包括硬碳及軟碳中至少一種；所述非水電解質(zhì)含有成膜添加劑及鋰鹽；其中所述成膜添加劑包括碳酸亞乙烯酯；所述鋰鹽包括雙氟磺酰亞胺鋰。本發(fā)明提供的長壽命、可以快速充電的鋰離子動力電池，具備如下特征：⑴能量密度較高，單個電芯能量密度達到100～150Wh/kg；⑵15-30分鐘內(nèi)(2C～4C)100％充滿電，最高充電倍率達到4C，甚至可以更高；⑶單個電芯3C3D循環(huán)壽命超過10000次，成組后電池包壽命超過5000次。該電池的優(yōu)良性能決定了其具有廣闊的市場前景，可以應(yīng)用于純電動公交大巴、插電式公交大巴、純電動出租車、私家乘用車、雙源無軌電車、機場穿梭車等等，可以為交通運輸電動化提供有效解決方案。