[发明专利]一种新型锂离子电池

说明书

技术领域

本发明属于电化学技术领域，涉及一种新型锂离子电池。

背景技术

随着科技的进步，锂离子动力电池技术的发展日趋完善。日前，广泛使用的锂离子电池主要为锂离子电池。包括：正极、负极、电解质、隔膜、正极引线、负极引线、绝缘材料、电池壳等。电池充电时，正极材料中的锂离子脱出来，经过电解液，穿过隔膜进入到负极材料中；电池放电时，锂离子又从负极中脱出来，经过电解液，穿过隔膜回到正极材料中。

然而，虽然锂离子电池具有无毒、无污染、安全性能好、寿命长等优点，但是该电池的负极材料一般采用石墨，石墨的克容量约为330mAh/g，导致电池的可逆容量较低，倍率较低。为了提高锂离子电池的可逆容量和倍率，现有技术中使用石墨烯代替石墨作为锂离子电池的负极材料，石墨烯的克容量可高达1100mAh/g，虽然使用石墨烯负极材料可提高电池的可逆容量和倍率，但是石墨烯表面积较大，造成首次充放电容量损失较大，导致电池循环稳定性差。

综合上述，提供一种可逆容量大、倍率高及电池循环稳定性好的锂离子电池，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型锂离子电池，在锂离子电池充电时不仅可逆容量大、倍率高，而且电池循环稳定性好。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种新型锂离子电池，包括密封壳体以及位于密封壳体内部的电池本体，密封壳体内部充满电解液，电池本体浸泡在所述电解液内，所述电池本体由外至内依次设有外隔膜、负极极片、内隔膜和正极极片。

优选的，所述负极极片为双面涂覆有石墨烯-金属氧化物的铜箔。

优选的，所述电解液中的电解质为有机溶剂电解质或聚合物电解质。

优选的，所述正极极片为双面涂覆富锂材料的铝箔，富锂材料为磷酸铁锂、锰酸锂、钴酸锂或镍钴锰酸锂中的一种。

优选的，所述内隔膜与外隔膜为PP/PE材料。

优选的，所述密封壳体为铝壳、钢壳、塑料壳或铝塑膜材质制成。

优选的，所述正极极片与负极极片的四周均设有空白箔区，正极极片的空白箔区设有正极极耳，负极极片的空白箔区设有负极极耳。

优选的，所述密封壳体内部设有正极连接片和负极连接片，所述正极连接片与正极极耳焊接在一起，所述负极连接片与负极极耳焊接在一起。

本发明的有益效果：本发明新型锂离子电池，使用石墨烯-金属氧化物复合材料作为负极材料，由于金属氧化物中的金属离子作为过渡离子，能够增加负极一端的导电性，而石墨烯以其比表面积大的优点作为良导体，其可逆容量远远大于石墨。因此，与现有技术相比，二者的复合材料在锂离子电池充电时不仅可逆容量大、倍率高，而且电池循环稳定性好。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

    图1为本发明锂离子电池结构示意图。

    图2为本发明锂离子电池充放电工作示意图。

图3为以纯石墨和石墨烯-二氧化钛作为负极材料首次0.5C充放电曲线图。

图4为以纯石墨和石墨烯-二氧化钛作为负极材料在不同倍率下的充放电循环性能图。

具体实施方式

如图1所示，为本发明所提供的锂离子电池结构示意图。所述锂离子电池包括：密封壳体1以及位于密封壳体1内部的电池本体2。其中，密封壳体1内部充满电解液，所述电池本体2浸泡在所述电解液内。所述电池本体2 由外至内（以距离密封壳体1较近的为外侧）依次设有以PP/PE为材料的外隔膜22，以石墨烯-金属氧化物为负极材料的负极极片21、以PP/PE为材料的内隔膜23，含有富锂材料的正极极片24。外隔膜22和内隔膜23将负极极片21、正极极片24分开。

此外，电解质为有机溶剂电解质或者聚合物电解质，根据锂离子电池的用途可以设置为液态、固态或者凝胶状；正极极片24的材料为双面涂有富锂材料的铝箔片，富锂材料包括：磷酸铁锂、锰酸锂或者钴酸锂或者镍钴锰酸锂等；内隔膜23与外隔膜22的材料为聚烯烃微孔膜；负极极片21的基体为铜箔，双面为石墨烯-金属氧化物镀涂层；密封壳体1可以为铝壳、钢壳、塑料壳或铝塑膜等。