[發明專利]鋰電池負極片及制備方法

無效

• 申請號: 201010111626.1
• 申請日: 2010-02-08
• 公開（公告）號: CN101777641A
• 公開（公告）日: 2010-07-14
• 發明（設計）人: 劉金成;劉亮亮;祝媛;張海波
• 申請（專利權）人: 惠州億緯鋰能股份有限公司
• 主分類號: H01M4/13
• 分類號: H01M4/13;H01M4/74;H01M4/139;H01M4/06;H01M4/08
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 任海燕

技術領域

本發明屬于鋰電池技術領域，具體涉及到鋰電池負極結構的改進方案，及其相應的制備方法。

背景技術

隨著鋰電池技術的發展，其性價比不斷提高，被各行各業廣泛應用。近年來，對卷繞式鋰電池的需求增加迅速，對卷繞式鋰電池放電倍率性能的要求逐漸提高，電池安全性成為制約高功率卷繞式鋰電池發展的關鍵問題。現有的卷繞式鋰電池的負極是由裁成片狀的鋰電池上加裝條狀集流體構成，制備這類結構的鋰電池負極片，需先將成卷的鋰片按照所需的尺寸借助裁片機器裁成片體，然后把鋰片2對折并在其中間位置加裝條狀鎳帶集流片1。參見圖1所示。為了適合卷繞，鎳帶集流片1在鋰片端頭還需要轉角后才能延伸出鋰片2。

現有的卷繞式鋰電池負極結構存在著以下缺陷：

1、現有卷繞結構的鋰電池負極在放電反應過程中，惰性的集流體部分遮擋了鋰片的電化學反應，造成鋰片各部分反應不均勻，在反應接近結束階段會在集流體上余下較多的金屬鋰，形成鋰孤島，易造成安全隱患。

2、現有結構由于中心鎳帶集流體與鋰片寬度不同，整個負極的傳熱不均勻，當電池大功率放電時易因傳熱不良而產生危險；

3、現有結構制備工藝復雜，不易控制，很難實現連續化和自動化機器生產。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種鋰電池負極片，這種結構的負極片，可改善鋰電池中鋰片表面反應不均勻和負極傳熱不均勻而產生的安全隱患問題。該負極片結構可以成為良好的反應載體，提高負極集流效果，增強鋰電池的安全性能。

為解決上述技術問題，本發明實現的技術方案是：

設計一種鋰電池負極片，包括鋰片和連接在鋰片上的集流片，鋰片上還設有金屬集流網，鋰片和金屬集流網構成負極片體，所述集流片連接在負極片體的一端。

上述方案中的金屬集流網與鋰片大小相當，金屬集流網重疊于單片鋰片之上或設置于二片鋰片之間。所述金屬集流網由熱傳導性能優良的鎳或不銹鋼等金屬材料制成，金屬集流網通過壓合方式嵌于鋰片中；所述集流體片為鎳帶，鎳帶上沖有便于與鋰片、金屬集流網良好接觸的凹坑，鎳帶集流片通過鉚接方式連接在負極片的一端。

本發明所要解決的另一技術問題是提供一種可自動化連續生產的、加工工藝簡化的并能使得所生產的卷繞式鋰電池安全性提高的鋰電池負極片制備方法。

所述鋰電池負極片的制備方法，包括以下步驟：

1)、將連續帶狀鋰片與連續金屬集流網校正定位后，通過輥壓機壓合為一體構成負極片體材料；

2)、根據制備鋰電池所需負極片的尺寸，在壓合為一體的鋰片和金屬集流網的對應位置鉚接集流片；

3)、借助裁切機器將連續的鉚接有集流片的負極片體材料裁切為適合卷繞制備鋰電池的負極片。

本發明與現有技術相比，具有以下顯著效果：

1、本發明提供的鋰電池負極片可以采用簡單的加工工藝制備，該工藝可以完全實現自動化連續生產。

2、本發明負極片整體厚度一致，金屬集流網在鋰片中分布均勻，便于電池放電過程中產生均勻的熱量分布，有利于熱量分散和輸出，降低因散熱不勻造成的安全隱患。

3、由本發明負極片制備的鋰電池負極在反應的過程中，各個部分的活性金屬鋰反應均勻，不會因為部分金屬被遮擋不能參與反應而造成安全隱患。

附圖說明

圖1為現有的卷繞式鋰電池負極結構示意圖；

圖2是本發明負極片結構示意圖；

圖3本發明負極片加工過程示意圖。

具體實施方式

下面通過實施例對本發明作進一步說明。

參見圖2，一種鋰電池負極片，由鋰片2、集流網3和連接在鋰片以及集流網上的集流片1構成。

本發明集流網3由熱傳導性能優良的鎳或鋼等金屬材料拉伸為網狀結構所制成。金屬集流網3與鋰片2大小相當，金屬集流網3通過壓合方式嵌于鋰片2中。本發明在負極片中增加的金屬集流網與鋰片外形尺寸大小相同，金屬集流網與鋰片重疊設置使得負極片整體外形平整，避免了現有負極片結構中鎳帶集流片與鋰片大小不同，鎳帶集流片所在位置會外凸的情形，可提高所制備鋰電池的安全性。實際生產中金屬集流網可以直接重疊放置在鋰片上通過輥壓與鋰片疊合，也可以把金屬拉伸網置于對折后的鋰片之間把兩者壓合為一體。

集流片1選用鎳帶，制造時在鎳帶上均勻打出小坑，可以使鎳帶與鋰片2、金屬集流網3良好接觸。加工時鎳帶集流片通過鉚接方式連接在負極片的一端即可，而不需如現有技術那樣把鎳帶集流體順著鋰片放置后折彎引出。