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一种锂离子 电池

阅读：259发布：2024-01-18

专利汇可以提供一种锂离子电池专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供了一种锂离子电池，所述电池包括电池芯和封装所述电池芯的电池膜，所述电池芯包括正极片、负极片、正极耳、负极耳、隔膜及电解液；所述正极片与所述负极片相互交替叠放；所述隔膜分别设于所述正极片与所述负极片之间、所述正极片与所述电池膜之间和所述负极片与所述电池膜之间；所述电解液设于所述正极片与所述隔膜之间和负极片与所述隔膜之间；所述正极片、所述负极片和所述隔膜分别为三角形形状。该电池弥补了电池形状中的三角形空白，提高了安装空间的空间利用率，同时提高了设备电池的能量密度，进而提高设备的续航能力；且该电池的设计巧妙、内部结构合理，有效的减少了电池在使用过程中的发热量。，下面是一种锂离子电池专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种锂离子电池，所述电池包括电池芯和封装所述电池芯的电池膜，所述电池芯包括正极片、负极片、正极耳、负极耳、隔膜及电解液；其特征在于，
所述正极片与所述负极片相互交替叠放；所述隔膜分别设于所述正极片与所述负极片之间、所述正极片与所述电池膜之间和所述负极片与所述电池膜之间；所述电解液设于所述正极片与所述隔膜之间和负极片与所述隔膜之间；
所述正极片、所述负极片和所述隔膜分别为三角形形状。
2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池，其特征在于，所述三角形为等边三角形；所述隔膜、所述负极片和所述正极片的边长依次按小于等于2mm的差值递减。
3.根据权利要求1所述的一种锂离子电池，其特征在于，所述正极片包括铝箔和涂覆于铝箔的两面的正极材料；
所述正极材料包括正极活性材料、导电剂和粘结剂；
所述正极活性材料与所述导电剂的质量比为1：0.03～0.045，所述正极活性材料与所述粘结剂的质量比为1：0～0.045。
4.根据权利要求3所述的一种锂离子电池，其特征在于，所述正极活性材料包括LiNi0.5Co0.3Mn0.2O2、LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2、LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2、LiNi0.8Co0.15Al0.05O2或Li[NixLi1/3-2x/3Mn2/3-x/3]O2，x从0到1。
5.根据权利要求1所述的一种锂离子电池，其特征在于，所述负极片包括铜箔和涂覆于所述铜箔两面的负极材料；
所述负极材料包括负极活性材料、导电剂和粘结剂；
所述正极活性材料与所述导电剂的质量比为1：0～0.04，所述负极活性材料与所述粘结剂的质量比为1：0.025～0.04；
所述负极活性材料为高容量石墨或硅碳复合材料。
6.根据权利要求3或5所述的一种锂离子电池，其特征在于，所述导电剂包括炭黑、导电石墨、碳纳米管中的一种或多种。
7.根据权利要求3或5所述的一种锂离子电池，其特征在于，所述粘结剂包括聚偏氟乙烯。
8.根据权利要求4或5所述的一种锂离子电池，其特征在于，所述正极活性材料和所述负极活性材料分别呈颗粒状，其粒径为0.1nm～100μm。
9.根据权利要求1所述的一种锂离子电池，其特征在于，所述电解液包括溶剂和电解质；所述溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯中的一种或多种；所述电解质包括LiPF6；所述电解液的浓度为1.0～1.2mol/L。
10.根据权利要求1所述的一种锂离子电池，其特征在于，所述隔膜包括厚度小于等于
25μm聚乙烯单层隔膜。
11.根据权利要求1所述的一种锂离子电池，其特征在于，所述电池膜包括厚度小于等于155μm的铝塑膜。
12.根据权利要求1所述的一种锂离子电池，其特征在于，所述正极耳与所述负极耳分别与所述三角形的两个不同的边连接。
13.根据权利要求1所述的一种锂离子电池，其特征在于，所述电池容量通过调整所述正极片和所述负极片的尺寸和数量来调节；所述电池容量为2～50Ah；所述电池厚度为3～
10mm；所述电池在0.3C倍率放电时的质量能量密度大于200Wh/kg；所述电池最大持续放电电流为2C；所述电池的最大瞬间放电电流为4C。

说明书全文

一种锂离子 电池

技术领域

[0001] 本发明涉及一种电池，具体涉及一种锂离子电池。

背景技术

[0002] 锂离子电池以其较高的能量和功率密度、高电压平台、长使用寿命、无记忆效应、对环境相对友好等优点，被多国研究人员应用到水下潜器上，如：AUV、SDV、ROV、小型潜艇和未来的大型潜艇上，执行科学考察、资源调查以及军事用途等，是最有前途的技术之一，具备广阔的市场前景和发展空间。但这些装备其用来安装电池的型腔截面形状不是传统的方形，一般为圆形或近似圆形；如果使用传统方形单体电池安装，空间将得不到充分利用，会造成很大的浪费，极大的影响产品的续航能力。锂离子电池在充放电使用过程中，各个单体电池都会产生热量，如果热量不能适当散发，过高的温度引起不均匀的热量聚集，影响电池性能、寿命与充放电效率。严重时，会引发热失控，引起潜在的安全问题。

发明内容

[0003] 针对现有技术的不足，本申请人设计一种锂离子电池；该电池通过正负极片和隔膜的三角形形状将整个电池设计成三角形，弥补了电池形状中的三角形空白，能够最大尺度的利用三角形的电池安装空间，提高了安装空间的空间利用率，同时提高了设备电池的能量密度，进而提高设备的续航能力；且该电池的设计巧妙、内部结构合理，有效的减少了电池在使用过程中的发热量。

[0004] 本发明的目的是通过下述技术方案予以实现的：

[0005] 本发明提供了一种锂离子电池，所述电池包括电池芯和封装所述电池芯的电池膜，所述电池芯包括正极片、负极片、正极耳、负极耳、隔膜及电解液；

[0006] 所述正极片与所述负极片相互交替叠放；所述隔膜分别设于所述正极片与所述负极片之间、所述正极片与所述电池膜之间和所述负极片与所述电池膜之间；所述电解液设于所述正极片与所述隔膜之间和负极片与所述隔膜之间；

[0007] 所述正极片、所述负极片和所述隔膜分别为三角形形状。

[0008] 优选的，所述正极片、所述负极片和所述隔膜分别为等边三角形；所述隔膜、所述负极片和所述正极片的边长依次递减；所述隔膜与所述负极片的边长差值小于等于2mm，所述负极片与所述正极片的边长差值小于等于2mm。

[0009] 优选的，所述正极片包括铝箔和涂覆于铝箔的两面的正极材料；

[0010] 所述正极材料包括正极活性材料、导电剂和粘结剂；

[0011] 所述正极活性材料与所述导电剂的质量比为1：0.03～0.045，所述正极活性材料与所述粘结剂的质量比为1：0～0.045。

[0012] 优选的，所述正极活性材料包括LiNi0.5Co0.3Mn0.2O2、LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2、LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2、LiNi0.8Co0.15Al0.05O2或Li[NixLi1/3-2x/3Mn2/3-x/3]O2，x从0到1。

[0013] 优选的，所述负极片包括铜箔和涂覆于所述铜箔两面的负极材料；

[0014] 所述负极材料包括负极活性材料、导电剂和粘结剂；

[0015] 所述正极活性材料与所述导电剂的质量比为1：0～0.04，所述负极活性材料与所述粘结剂的质量比为1：0.025～0.04。

[0016] 所述负极活性材料为高容量石墨或硅碳复合材料。

[0017] 优选的，所述导电剂包括炭黑、导电石墨、碳纳米管中的一种或多种。

[0018] 优选的，所述粘结剂包括聚偏氟乙烯。

[0019] 优选的，所述正极活性材料和所述负极活性材料分别呈颗粒状，其粒径为0.1nm～100μm。

[0020] 优选的，所述电解液包括溶剂和电解质；所述溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯中的一种或多种；所述电解质包括LiPF6；所述电解液的浓度为1.0～1.2mol/L。

[0021] 优选的，所述隔膜包括厚度小于等于25μm聚乙烯单层隔膜。

[0022] 优选的，所述电池膜包括厚度小于等于155μm的铝塑膜。

[0023] 优选的，所述正极耳与所述负极耳分别与所述三角形的两个不同的边连接。

[0024] 优选的，所述电池容量通过调整所述正极片和所述负极片的尺寸和数量来调节；所述电池容量为2～50Ah；所述电池厚度为3～10mm；所述电池在0.3C倍率放电时的质量能量密度大于200Wh/kg；所述电池最大持续放电电流为2C；所述电池的最大瞬间放电电流为
4C。

[0025] 与最接近现有技术相比，本发明的有益效果在于：

[0026] 1、本发明提供的技术方案，通过正负极片和隔膜的三角形形状将整个电池设计成三角形，弥补了电池形状中的三角形空白，能够最大尺度的利用三角形的电池安装空间，提高了安装空间的空间利用率，同时提高了设备电池的能量密度，进而提高设备的续航能力；且该电池的设计巧妙、内部结构合理，有效的减少了电池在使用过程中的发热量。

[0027] 2、本发明提供的技术方案，电池的正极活性材料和负极活性材料选用合理，有效地增加了电池容量，大幅度提升了电池的使用寿命。附图说明

[0028] 下面结合附图对本发明作进一步说明：

[0029] 图1：本发明提供的电池的俯视图；

[0030] 图2：本发明提供的电池芯的示意图；

[0031] 附图标记：1-正极片，2-负极片，3-隔膜，4-正极耳，5-负极耳，6-电池膜。

具体实施方式

[0032] 下面结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

[0033] 如图1和图2所示，本发明提供了一种锂离子电池，所述电池包括电池芯和封装所述电池芯的电池膜6，所述电池芯包括正极片1、负极片2、正极耳4、负极耳5、隔膜3及电解液；

[0034] 所述正极片1与所述负极片2的数目相等且分别大于等于1；

[0035] 所述正极片1与所述负极片2相互交替叠放；所述隔膜3分别设于所述正极片2与所述负极片3之间、所述正极片1与所述电池膜6之间和所述负极片2与所述电池膜6之间；所述电解液设于所述正极片1与所述隔膜3之间和负极片2与所述隔膜3之间；

[0036] 所述正极耳4分别与所述正极片1连接；所述负极耳5分别与所述负极片2连接；

[0037] 所述正极片1、所述负极片2和所述隔膜3分别为相似的三角形形状。

[0038] 所述正极片1、所述负极片2和所述隔膜3分别为等边三角形；所述隔膜3、所述负极片2和所述正极片1的边长依次递减；所述隔膜3与所述负极片2的边长差值小于等于2mm，所述负极片2与所述正极片1的边长差值小于等于2mm。

[0039] 所述正极片1包括铝箔和涂覆于铝箔的两面的正极材料；

[0040] 所述正极材料包括正极活性材料、导电剂和粘结剂；

[0041] 所述正极活性材料与所述导电剂的质量比为1：0.03～0.045，所述正极活性材料与所述粘结剂的质量比为1：0～0.045。

[0042] 所述正极活性材料包括LiNi0.5Co0.3Mn0.2O2、LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2、LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2、LiNi0.8Co0.15Al0.05O2或Li[NixLi1/3-2x/3Mn2/3-x/3]O2，x从0到1。

[0043] 所述负极片2包括铜箔和涂覆于所述铜箔两面的负极材料；

[0044] 所述负极材料包括负极活性材料、导电剂和粘结剂；

[0045] 所述正极活性材料与所述导电剂的质量比为1：0～0.04，所述负极活性材料与所述粘结剂的质量比为1：0.025～0.04。

[0046] 所述负极活性材料为高容量石墨或硅碳复合材料。

[0047] 所述导电剂包括炭黑、导电石墨、碳纳米管中的一种或多种。

[0048] 所述粘结剂包括聚偏氟乙烯。

[0049] 所述正极活性材料和所述负极活性材料分别呈颗粒状，其粒径为0.1nm～100μm。

[0050] 所述电解液包括溶剂和电解质；所述溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯中的一种或多种；所述电解质包括LiPF6；所述电解液的浓度为1.0～1.2mol/L。

[0051] 所述隔膜3包括厚度小于等于25μm聚乙烯单层隔膜。

[0052] 所述电池膜6包括厚度小于等于155μm的铝塑膜。

[0053] 所述正极耳4与所述负极耳5分别与所述三角形的两个不同的边连接。

[0054] 所述电池容量通过调整所述正极片1和所述负极片2的尺寸和数量来调节；所述电池容量为2～50Ah；所述电池厚度为3～10mm；所述电池在0.3C倍率放电时的质量能量密度大于200Wh/kg；所述电池最大持续放电电流为2C；所述电池的最大瞬间放电电流为4C。

[0055] 最后应该说明的是：所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

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