[發明專利]一種柔軟型集流體及用此集流體制作的鋰電池

有效

• 申請號: 201110222210.1
• 申請日: 2011-08-04
• 公開（公告）號: CN102290578A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 姜濤;張克金;王丹;安宇鵬;王金興;榮常如;魏曉川;許德超
• 申請（專利權）人: 中國第一汽車股份有限公司
• 主分類號: H01M4/66
• 分類號: H01M4/66;H01M4/1391;H01M10/0525
• 代理公司: 吉林長春新紀元專利代理有限責任公司 22100
• 代理人: 王薇

技術領域

本發明涉及一種鋰離子電池用柔軟型集流體及用此集流體制作的鋰離子電池，特別是涉及到一種由鍍鋁塑料和鍍銅塑料分別作為正極集流體和負極集流體的柔軟型鋰電池。?

背景技術

由于具有高效、清潔和可循環使用等諸多優點，鋰離子電池被認為是綜合緩解能源危機與環境污染等問題的一種重要能量儲存裝置。特別是在最近幾年，隨著電動汽車以及混合電動汽車的高速發展，鋰離子電池得到了更廣泛的關注與更深入的研究。然而，現有鋰離子電池由于能量密度和價格等問題，仍然不能大規模用于新能源汽車。因此，我們必須開發新型鋰電池單體或者鋰電池材料，進而提高鋰離子電池的綜合性能。?

集流體是鋰離子電池中非常重要的組成部分。現有集流體材料多為厚度為10~30μm的鋁箔和銅箔，占整個鋰離子電池單體重量的20%左右，占電池成本的10%左右。可見，如果我們能夠使集流體的重量以及成本降低，勢必可以大大提高電池單體的質量能量密度，增加電池單體的價格競爭力。?

檢索專利，還沒有發現采用同類型鍍鋁塑料和鍍銅塑料作為鋰電池集流體的相關專利。?

發明內容

本發明的一個目的在于提供一種柔軟型集流體，其克服了上述技術困難，采用柔軟性非常好的鍍鋁塑料和鍍銅塑料分別作為正極集流體和負極集流體，有效地提高了電池單體的質量能量密度。?

本發明的另一個目的在于提供一種用此集流體制作的鋰電池，其降低了電池單體的成本；具有價格便宜的優點，由于其制備的鋰離子電池形狀可以任意化、超薄化，且質量能量密度高。?

本發明的技術方案是這樣實現的：一種柔軟型集流體，包括正極集流體和負極集流體；其特征在于：正極集流體包括塑料層和鍍鋁層兩個部分，負極集流體包括塑料層和鍍銅層兩個部分。?

所述正極集流體和負極集流體的塑料層是聚氯乙烯塑料（PVC）、聚乙烯塑料（PE）、聚丙烯塑料（PP）和聚苯乙烯塑料（PS）中的一種；所述塑料層厚度為5.0~30.0μm。?

所述正極集流體中的鍍鋁層的厚度為0.1~10.0μm。?

所述負極集流體中的鍍銅層的厚度為0.2~8.0μm。?

一種用柔軟型集流體制造的鋰離子電池的制造方法如下：?

1）首先制備正極：將重量比為85~95wt.%的LiMn₂O₄材料、重量比為3~7wt.%的PVDF和重量比為2~6wt.%的乙炔黑溶于N-甲基吡咯烷酮中，制備出正極漿料；將正極漿料涂于鋁層厚度為0.1~10.0μm、塑料厚度為5.0~30.0μm的鍍鋁塑料上，涂敷厚度為0.08~0.20mm，在80~120^oC真空烘箱中進行干燥后得到正極極片；

2）制備負極：將重量比為87~93wt.%的石墨材料、重量比為5~8wt.%的PVDF和重量比為2~5wt.%%的VGCF溶于N-甲基吡咯烷酮中，制備出負極漿料；將負極漿料涂于銅層厚度為0.2~8.0μm、塑料厚度為5.0~30.0μm的鍍銅塑料上，涂敷厚度為0.06~0.15mm，在80~120^oC真空烘箱中進行干燥后得到負極極片；

3）依次將正極極片、PP或者PE隔膜、負極極片進行層疊，通過鋁塑膜進行包裝后，在手套箱中注入適量電解液1MLiPF₆+EC：DMC（1：1）；對鋁塑膜進行熱壓封裝，得柔軟型鋰離子電池。

本發明的積極效果是有效地提高了電池單體的質量能量密度，降低了電池單體的成本；其具有價格便宜的優點，由于其制備的鋰離子電池形狀可以任意化、超薄化，且質量能量密度高。?

附圖說明

圖1為正極極片結構示意圖，其中“1”是工業塑料，“2”是鍍鋁層，“3”是由工業塑料和鍍鋁層所組成的鍍鋁塑料，“4”是正極活性材料。?

圖2為負極極片結構示意圖，其中“1”是工業塑料，“6”是鍍銅層，“7”是由工業塑料和鍍銅層所組成的鍍銅塑料，“5”是負極活性材料。?

圖3為柔軟型鋰離子電池結構示意圖，其中“9”是正極極片，“10”是負極極片，“8”是隔膜，“11”是鋁塑膜。?

具體實施方式

下面通過實施例對本發明進行具體描述，但不等同于限制本發明，對于本領域的技術人員依照本發明進行的更改，均應包含在本發明的保護范圍之內。?

實施例1：