[發明專利]一種用于二次鋰電池的電芯和制備方法

無效

• 申請號: 200710152292.0
• 申請日: 2007-09-24
• 公開（公告）號: CN101399368A
• 公開（公告）日: 2009-04-01
• 發明（設計）人: 董興國
• 申請（專利權）人: 董興國
• 主分類號: H01M10/38
• 分類號: H01M10/38;H01M4/58;H01M4/48;H01M4/62;H01M4/64;H01M4/02
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1.一種制備用于二次鋰電池電芯的方法，包括以下步驟：

1).首先制作用于二次鋰電池中的電極形狀所需要的模具；

2).配制用于二次鋰電池中的電極復合材料，以重量百分數計算，按照以下配方稱料：

a.30-97.9％正/負極活性材料；1-40％溶劑；

b.1-10％粘接劑；

c.余量為導電劑；將其混合均勻，并攪拌均勻備用；

3).按照二次鋰電池的形狀設計制作好正/負極所需的集流體，再將步驟2)混合好的電極復合材料與制好的正/負極集流體一起放在模具中，通過擠壓工藝將電極混合材料均勻壓制在正/負極集流體的一表面上，或者均勻壓制在正/負極集流體的兩表面上，或者均勻壓制在正/負極集流體的四周，形成帶有內襯層或同時具有內外襯層的二次鋰電池的電極毛坯；

4).將經過步驟3)壓實處理后的電極毛坯從模具中脫出，進行加熱烘干處理，加熱烘干溫度根據所用的溶劑及粘接劑特性決定，得到任意設計的形狀和厚度的二次鋰電池的正/負電極；

5)最后在正電極混合材料外或負電極混合材料外包敷上隔膜，將正電極與負電極及隔膜組合在一起形成二次鋰電池的電芯。

2.按權利要求1所述的制備用于二次鋰電池電芯的方法，其特征在于，所述的正極活性材料包括：錳酸鋰、磷酸鐵鋰、鎳鈷鋁酸鋰、鎳鈷錳酸鋰或釩酸鋰；

所述的負極活性材料包括：中間相碳微球、石墨、活性碳、碳纖維、硅碳合金、鈦酸鋰或碳納米管。

3.按權利要求1所述的制備用于二次鋰電池電芯的方法，其特征在于，所述的溶劑包括：去離子水、N-甲基吡咯烷酮、N-甲基乙酰胺或N-甲基甲酰胺。

4.按權利要求1所述的制備用于二次鋰電池電芯的方法，其特征在于，所述的粘接劑包括：聚四氟乙烯乳液、聚偏氟乙烯、丁苯乳膠、聚氟乙烯、聚噻吩或聚吡咯。

5.按權利要求1所述的制備用于二次鋰電池電芯的方法，其特征在于，所述的導電劑包括：碳黑、直徑為1-5微米碳球、碳納米管、直徑為1-10微米銅球或碳納米粉。

6.一種用于二次鋰電池的電芯，包括：正極(9)、負極(10)和隔膜(11)；其特征在于，所述的正極(9)為在正極集流體(3)上，通過擠壓工藝將正極的電極混合材料均勻壓制在正極集流體(3)的一個表面上，或者均勻壓制在正極集流體(3)的上下表面上，或者均勻壓制在正極集流體(3)的四周，或者均勻壓制在正極集流體(3)的內壁上，形成正極混合材料內襯層或同時具有正極混合材料的內外襯層；所述的負極(10)為在負極集流體(1)上，通過擠壓工藝將負極的電極混合材料均勻壓制在負極集流體(1)的一個表面上，或者均勻壓制在負極集流體(1)的上下表面上，或者均勻壓制在負極集流體(1)的四周，或者均勻壓制在負極集流體(1)的內壁上，形成負極混合材料內襯層或同時具有負極混合材料的內外襯層；在正極(9)或負極(10)外的電極混合材料上包敷上隔膜(11)，將正極(9)與負極(10)及隔膜(11)組合在一起形成二次鋰電池的電芯；

所述的正/負極電極復合材料，以重量百分數計算，按照以下配方稱料：

a.30-97.9％正/負極活性材料；b.1-40％溶劑；c.1-10％粘接劑；

d.余量為導電劑。

7.按權利要求6所述的用于二次鋰電池的電芯，其特征在于，所述的集流體為均勻開有小孔的鋁箔或銅箔，或用鋁/銅網，或者用鋁或銅制成的桿或者異形殼體，所述的異形殼體或桿包括C形、E形、∏”形、球形、桿、片、任意幾何形狀、蜂窩狀、異形的桿或者異形殼體。

8.按權利要求6所述的用于二次鋰電池的電芯，其特征在于，所述的負極集流體為銅箔，該負極集流體作成一方形外殼，通過擠壓成形工藝將一層所述的負極混合材料壓制在所述的負極集流體作成的方形外殼內壁上，形成“凹”字型負極殼，所述的帶把包有隔膜的正極塊插入由負極材料制成“凹”字型負極殼的缺口內，組成二次鋰電池的電芯；反之可以將正極材料制成“凹”字型狀，把包有隔膜的負極材料制成圓形或是方形的塊，插入由正極材料制成“凹”字型內，組成二次鋰電池的電芯。