The invention provides a trapezoidal lithium-ion battery and a preparation method thereof. The trapezoidal lithium-ion battery comprises a positive plate, a negative plate, a diaphragm and an electrolyte, wherein the positive plate, a negative plate and a diaphragm are trapezoidal, and the length of the corresponding side of the positive plate, the negative plate and the diaphragm is related to the length of the side of the positive plate. The edge length of the negative plate is less than the edge length of the diaphragm; the upper and lower surfaces of the core are covered by the diaphragm, and the electrolyte is located on the positive and negative plates in the core. The trapezoidal lithium ion battery and its preparation method utilize the trapezoidal space in the fields of intelligent wearable equipment, unmanned aerial vehicle, patrol robot, etc. to maximize the space, improve the energy density of the equipment battery, thereby effectively improving the endurance capacity of the equipment.
【技术实现步骤摘要】
一种梯形离子电池及其制备方法
本专利技术涉及锂离子电池
,并且更具体地,涉及一种梯形锂离子电池及其制备方法。
技术介绍
自1990年电池商品化以来,锂离子电池因其具备良好的容量特性、功率特性、循环性能、自放电性能和安全特性,在各个领域得到了广泛的应用。目前常用的锂离子电池有2种形状:圆形和方形,圆形电池由于受制备工艺的限制,电池容量通常不大(5Ah以下),主要应用于笔记本电脑、电动工具、电动自行车等场景;方形电池的容量则根据应用场景的不同,设计时的电池容量存在很大差异,容量小的只有几十毫安时到几百毫安时,主要应用于便携时电子设备中,容量大的则有上百安,主要应用在电动汽车和储能领域。近几年来,智能可穿戴设备和无人机等得到广泛应用。智能可穿戴设备作为智能终端产业下一个热点已被市场广泛认同。目前可穿戴设备存在的最大问题是电池续航时间短,普通的智能手表电池使用时间在24小时左右,如果开启更多功能耗电量会增加,这样使用者不得不每天充电两次才能正常使用。无人机目前主要也是采用常规型号的电池,由于其内部留给电池的空间有限,常规型号电池不能重复利用装置的内部空间,导致出现工作时间短的问题,目前无人机最大的问题就是电池一次充电使用时间短,使用时间一般都在1小时以内,很大程度上限制了无人机的推广应用。因此,要解决可穿戴设备和无人机等装置电池使用时间短的这一问题,必须充分利用设备的内部空间,开发高性能的异型锂离子电池,来满足其应用需求。
技术实现思路
为了解决
技术介绍
存在的可穿戴设备和无人机等装置内部空间利用不充分导致电池使用时间短的技术问题,本专利技术提供一种梯形锂离子电池 ...
【技术保护点】
1.一种梯形锂离子电池,其特征在于,所述梯形锂离子电池包括正极片、负极片、隔膜和电解液,其中:所述正极片、负极片和隔膜均为梯形,且所述正极片、负极片和隔膜对应的边长的长度的关系为正极片的边长小于负极片的边长,负极片的边长小于隔膜的边长;按照隔膜、负极片、隔膜、正极片的顺序层叠构成电芯,其中所述电芯的上表面和下表面被隔膜覆盖;所述电解液位于电芯内的正极片和负极片上。
【技术特征摘要】
1.一种梯形锂离子电池,其特征在于,所述梯形锂离子电池包括正极片、负极片、隔膜和电解液,其中:所述正极片、负极片和隔膜均为梯形,且所述正极片、负极片和隔膜对应的边长的长度的关系为正极片的边长小于负极片的边长,负极片的边长小于隔膜的边长;按照隔膜、负极片、隔膜、正极片的顺序层叠构成电芯,其中所述电芯的上表面和下表面被隔膜覆盖;所述电解液位于电芯内的正极片和负极片上。2.根据权利要求1所述的锂离子电池,其特征在于,所述锂离子电池还包括正极耳和负极耳,其中正极耳与正极片连接,负极耳与负极片连接。3.根据权利要求1或者2所述的锂离子电池,其特征在于,正极片边长范围为60至200mm,负极片边长范围为62至202mm。4.根据权利要求3所述的锂离子电池,其特征在于,所述正极片包括铝箔、正极材料、导电剂、粘结剂,其中:铝箔厚度不超过16μm;正极材料采用三元材料;导电剂采用炭黑、导电石墨、碳纳米管中的1种或2种,用量的质量百分比不超过4.5%;粘结剂采用聚偏氟乙烯,用量的质量百分比不超过4.5%;正极片涂布面密度不低于400g/m2。5.根据权利要求4所述的锂离子电池,其特征在于,所述三元材料是LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2、LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2、LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2或LiNi0.8Co0.15Al0.05O2中的任意一种。6.根据权利要求4所述的锂离子电池,其特征在于,所述正极片的正极材料以金属锂为对电极,在0.2C倍率下的放电容量大于160mAh/g。7.根据权利要求3所述的锂离子电池,其特征在于,所述负极片包括铜箔、负极材料、导电剂、粘结剂,其中:铜箔厚度不超过8μm;负极材料采用高容量石墨或硅碳复合材料;导电剂采用炭黑、导电石墨、石墨烯中的1种或2种,用量的质量百分比不超过4.0%;粘结剂采用聚偏氟乙烯,用量的质量百分比不超过4.5%;负极片容量相对正极片过量3-5%。8.根据权利要求7所述的锂离子电池,其特征在于,所述负极片的负极材料以金属锂为对电极,在0.2C倍率下的放电容量大于350mAh/g。9.根据权利要求1所述的锂离子电池,其特征在于,所述隔膜采用聚乙烯单层隔膜,厚度不超过25μm。10.根据权利要求1所述的锂离子电池,其特征在于,所述电解液采用LiPF6为电解质,采用碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯中的2种或3种作为溶剂,电解液浓度在1.0至1.5M/L之间。11.根据权利要求1所述的锂离子电池,其特征在于,所述电池采用铝塑膜材料进行封装,铝塑膜厚度小于160μm。12.根据权利要求1所述的锂离子电池,其特征在于,所述电池容量的范围是5至60Ah,厚度范围是3至15mm,质量能量密度大于230Wh/kg,最大持续放电电流2C,最大瞬间放电电流4C,且时间大于15s。13.一种权利要求1至12中任意一个梯形锂离子电池的制备方法,...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘皓,范茂松,李明,焦春雷,杨凯,孙帆,裴建楠,刘国营,高飞,张明杰,耿萌萌,王康康,王凯丰,
申请(专利权)人:中国电力科学研究院有限公司,国网新疆电力有限公司电力科学研究院,
类型:发明
国别省市:北京,11
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