一種可脈沖大電流放電的鋰離子電池的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于電池技術領域，尤其涉及一種可脈沖大電流放電的鋰離子電池。
【背景技術】
[0002]鋰離子二次電池廣泛地應用與消費電子產品，如手機，筆記本電腦，平板電腦，藍牙耳機，MP3，數碼相機等領域已經得到了廣泛的應用。對于電池的續航能力要求越來越高。但在電子產品的應用過程中，開機狀態、信號發送或者接收等工作情況時，要求電池在短時間(如小于Is)的大電流(如大于2C)放電，其余狀態的放電電流恢復為正常的。傳統的能量型鋰離子電池在保證能量密度的情況下，使用大電流放電時，會由于電池自身設計的原因，產生較大極化，將會縮小電池的有效工作電壓窗口，從而不能完全發揮電池的能量；傳統的功率型鋰離子電池在保證大倍率放電工作性能時，能量密度相對較低，取決于自身的結構設計或者材料選擇。
[0003]為了解決這一難題，現有的解決辦法為，將能量密度型電池與功率型電池進行并聯，以達到平衡效果。然而需要制作兩套電池，將會增加電池組的制作成本。同時，電池組之間需要使用電源管理系統，將會增加管控難度。
[0004]然而大倍率放電，在多數電子產品中，只要求短時間的大倍率工作。功率型電池的功能只占很少的倍率，無法完全體現倍率電池的價值。同時，倍率電池將占去一定的空間，影響能量型電池對有效空間的利用。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的在于:針對現有技術的不足，而提供一種可脈沖大電流放電的鋰離子電池，不使用傳統的能量型電池與功率型電池并聯的方式，按照電子產品的峰值電流時間和峰值電流大小進行電池結構設計，從而解決使鋰離子電池在不需要過多損失能量密度的情況下，能夠承受瞬間大電流工作，同時工作電壓窗口保持正常。
[0006]為實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案:
[0007]—種可脈沖大電流放電的鋰離子電池，包括殼體、置于殼體內的電芯和容納于殼體內的電解液；電芯包括正極極片、負極極片和間隔設置于正極極片和負極極片之間的隔離膜；正極極片包括正極集流體及涂覆于正極集流體表面的正極活性物質層，正極活性物質層由功率型正極活性物質層和能量型正極活性物質層組成，功率型正極活性物質層和能量型正極活性物質層獨立分區地涂覆于正極集流體兩表面；負極極片包括負極集流體及涂覆于負極集流體表面的負極活性物質層，負極活性物質層由功率型負極活性物質層和能量型負極活性物質層組成，功率型負極活性物質層和能量型負極活性物質層獨立分區地涂覆于負極集流體兩表面；在制作電芯時，功率型正極活性物質層與能量型負極活性物質層的位置相對應；能量型正極活性物質層與功率型負極活性物質層的位置相對應。
[0008]相對于現有技術，本實用新型有益效果在于:極片制作過程中，采用兩段式設計，其中一段采用能量型設計，另外一段采用功率型設計，相當于將功率型電池設計和能量型設計并聯在一起，不需要制作成為兩組獨立的電池，亦不用增加電源管理系統，通過電池內部進行協調，達到實現電池在瞬間大電流工作的情況下，電池電壓窗口不被減小，同時通過空間的有效利用保障電池能量密度不被過多削減，整個制作過程更加簡便，成本降低，同時，可以根據電子產品的使用特性進行極片的設計調整，保障電池特性，又不浪費各項性會K。
[0009]作為本實用新型的一種改進，涂覆于所述正極集流體單面的功率型/能量型正極活性物質層和涂覆于所述負極集流體單面的功率型/能量型負極活性物質層的厚度均為20 μ m?105 μ m，優選地，涂覆于所述正極集流體單面的功率型/能量型正極活性物質層的厚度為20 μπι?100 μπι ;涂覆于所述負極集流體單面的功率型/能量型負極活性物質層的厚度為25 μπι?105 μm ;其中，涂覆于所述正極集流體單面的功率型正極活性物質層的厚度為40 μ m ;涂覆于所述負極集流體單面的功率型負極活性物質層的厚度為40 μ m時為最佳；涂覆于所述正極集流體單面的能量型正極活性物質層的厚度為50 μπι ;涂覆于所述負極集流體單面的能量型負極活性物質層的厚度為50 μπι時為最佳。功率型正極活性物質層和功率型負極活性物質層的涂覆厚度相對比能量型正極活性物質層和能量型負極活性物質層的厚度均要薄些，這樣鋰離子和電子在電阻相對較大的電極活性物質上迀移的距離小，總內阻減小，可以支持大電流，以達到高功率的要求；能量型的正好相反，以達到功率型極片和能量型極片的最佳效果，當涂覆于正極集流體和負極集流體單面的功率型正極活性物質層和功率型負極活性物質層的厚度為45 μπι、涂覆于正極集流體和負極集流體單面的能量型正極活性物質層和能量型負極活性物質層的厚度為48 μπι時效果最佳，以達到有效地解決電池對有效空間的利用的問題。
[0010]作為本實用新型的一種改進，涂覆有功率型正極活性物質層的正極集流體一側比涂覆有能量型正極活性物質層的正極集流體一側的厚度大；涂覆有功率型負極活性物質層的負極集流體一側比涂覆有能量型負極活性物質層的負極集流體一側的厚度大。在同一正極極片上設計有功率型正極活性物質層和能量型正極活性物質層，功率型正極活性物質層的涂覆厚度相對比能量型正極活性物質層要薄些，是為了使鋰離子功率型負極活性物質層的電子在電阻相對較大的電極活性物質上迀移的距離小，總內阻減小，可以支持大電流，以達到高功率的要求，能量型正極活性物質層達到高能量的要求；在同一負極極片上設計有功率型負極活性物質層和能量型負極活性物質層時同理。這樣相當于將功率型電池設計和能量型設計并聯在一起，不需要制作成為兩組獨立的電池，同時通過空間的有效利用保障電池能量密度不被過多削減，整個制作過程更加簡便，成本降低，保障電池特性，又不浪費各項性能。
[0011]作為本實用新型的一種改進，功率型正極活性物質層的涂布重量等于/小于能量型正極活性物質層的涂布重量，功率型負極活性物質層的涂布重量等于/小于能量型負極活性物質層的涂布重量。功率型正極活性物質層和能量型正極活性物質層采用相同配方時，或功率型負極活性物質層和能量型負極活性物質層采用相同配方時，功率型正極活性物質層比能量型正極活性物質層的涂布重量小，是為了使鋰離子功率型負極活性物質層的電子在電阻相對較大的電極活性物質上迀移的距離小，總內阻減小，可以支持大電流，以達到高功率的要求，能量型正極活性物質層達到高能量的要求；這樣以突出功率型正極活性物質層和能量型正極活性物質層的特性，以達到兩段式設計的最佳效果；在同一負極極片上設計有功率型負極活性物質層和能量型負極活性物質層時同理。或者功率型正、負極活性物質層的壓實密度等于能量型正、負極活性物質層的壓實密度時，則使用導電能力更強的配方制作功率型正、負極活性物質層，如增加導電劑比例、使用功率型主材等等；這樣相當于將功率型電池設計和能量型設計并聯在一起，不需要制作成為兩組獨立的電池，同時通過空間的有效利用保障電池能量密度不被過多削減，整個制作過程更加簡便，成本降低，保障電池特性，又不浪費各項性能。
[0012]作為本實用新型的一種改進，功率型正極活性物質層的壓實密度等于/大于能量型正極活性物質層的壓實密度，功率型負極活性物質層的壓實密度等于/大于能量型負極活性物質層的壓實密度。在配方相同的情況下，功率型正極活性物質層比能量型正極活性物質層的壓實密度大，是為了使鋰離子功率型負極活性物質層的電子在電阻相對較大的電極活性物質上迀移的距離小，總內阻減小，可以支持大電流，以達到高功率的要求，能量型正極活性物質層達到高能量的要求；這樣以突出功率型正極活性物質層和能量型正極活性物質層的特性，以達到兩段式設計的最佳效果；在同一負極極片上設計有功率型負極活性物質層和能量型負極活性物質層時同理。或者功率型正、負極活性物質層的壓實密度等于能量型正、負極活性物質層的壓實密度時，則使用導電能力更強的配方制作功率型正、負極活性物質層，如增加導電劑比例、使用功率型主材等等；這樣相當于將功率型電池設計和能量型設計并聯在一起，不需要制作成為兩組獨立的電池，同時通過空間的有效利用保障電池能量密度不被過多削減，整個制作過程更加簡便，成本降低，保障電池特性，又不浪費各項性能。
[0013]作為本實