[發(fā)明專利]極芯、鋰離子電池以及相應(yīng)的制造方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210159505.3
• 申請(qǐng)日: 2012-05-21
• 公開（公告）號(hào): CN103427091A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王麗琴;尚可
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 聯(lián)想（北京）有限公司
• 主分類號(hào): H01M4/80
• 分類號(hào): H01M4/80;H01M4/13;H01M4/139;H01M10/0525;H01M10/058
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 安之斐

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，本發(fā)明涉及一種鋰離子電池的極芯、鋰離子電池、鋰離子電池的極芯的制造方法和鋰離子電池的制造方法。

背景技術(shù)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，近年來(lái)，諸如筆記本計(jì)算機(jī)、平板電腦（PAD）、移動(dòng)電話、多媒體播放器、個(gè)人數(shù)字助理（PDA）之類的便攜式電子設(shè)備越發(fā)普及。在這個(gè)過(guò)程中，鋰離子電池以其放電電壓高、能量密度大和循環(huán)使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)，逐漸成為這些電子設(shè)備的首選能源。

作為一種電化學(xué)儲(chǔ)能器件，該鋰離子電池的核心部件是含有電化學(xué)活性材料并且通常具有多層結(jié)構(gòu)的電池極芯。在每一層結(jié)構(gòu)中，所述極芯包括：正極、負(fù)極和隔膜。其中，電化學(xué)勢(shì)高的一極稱之為正極，也稱之為陽(yáng)極，而電化學(xué)勢(shì)低的一極稱之為負(fù)極，也稱之為陰極，并且所述隔膜布置在所述正極和所述負(fù)極之間，以起到隔離的作用。

在現(xiàn)有技術(shù)中，該正極或負(fù)極通過(guò)下述步驟制成：將粘合劑和導(dǎo)電劑分散在有機(jī)溶液中；通過(guò)將正極或負(fù)極活性材料添加到上述有機(jī)溶液中制成漿料；并且將該漿料涂覆在集流體上并烘干涂履后的集流體，通常，該集流體由金屬箔形成。在按如上工藝所制備的常規(guī)正極或負(fù)極中，只有正負(fù)極活性材料才是對(duì)電池的容量起作用的活性物質(zhì)，而金屬箔和隔膜都只是輔助件，對(duì)電池來(lái)講是惰性物質(zhì)，不會(huì)對(duì)電池的容量產(chǎn)生任何影響。

目前的便攜式電子設(shè)備都要求其電池不僅要待機(jī)時(shí)間長(zhǎng)，而且要更輕更薄。然而，因?yàn)槭艿街谱鞴に嚰把h(huán)壽命等的影響，在鋰離子電池極芯的每一層結(jié)構(gòu)中，活性物質(zhì)部分不能過(guò)厚，不然，活性物質(zhì)就容易從集流體上脫落，從而導(dǎo)致不僅不能提高電池容量，反而會(huì)造成容量降低和壽命大大縮短。因此，如果要增加電池容量，不能通過(guò)增加同一層中活性物質(zhì)的厚度，而只能通過(guò)增加電池極芯的總層數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

然而，這樣勢(shì)必造成鋰離子電池的厚度增大和重量增加，從而進(jìn)一步導(dǎo)致電子設(shè)備的便攜性下降，降低了用戶體驗(yàn)。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種鋰離子電池的極芯，所述極芯包括：正極、負(fù)極和隔膜，所述隔膜布置在所述正極和所述負(fù)極之間并且用于隔離所述正極和所述負(fù)極，其特征在于，所述正極包括：正極集流體和正極活性材料，所述正極集流體具有孔，所述正極活性材料填充到所述正極集流體的孔中，并且所述負(fù)極包括：負(fù)極集流體和負(fù)極活性材料，所述負(fù)極集流體具有孔，所述負(fù)極活性材料填充到所述負(fù)極集流體的孔中。

優(yōu)選地，在一個(gè)實(shí)施例中，所述正極活性材料可以涂覆在所述正極集流體臨近所述隔膜的一側(cè)，使得所述正極活性材料從所述正極集流體臨近所述隔膜的一側(cè)填充到所述正極集流體的孔中，并且所述負(fù)極活性材料可以涂覆在所述負(fù)極集流體臨近所述隔膜的一側(cè)，使得所述負(fù)極活性材料從所述負(fù)極集流體臨近所述隔膜的一側(cè)填充到所述負(fù)極集流體的孔中。

優(yōu)選地，在一個(gè)實(shí)施例中，所述正極集流體和所述負(fù)極集流體可以是通過(guò)多孔材料形成的。

優(yōu)選地，在一個(gè)實(shí)施例中，所述多孔材料可以是鋁-celmet。

此外，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種鋰離子電池，所述鋰離子電池包括：殼體、極芯和電解液，所述殼體用于密封地容納所述極芯和所述電解液，所述極芯包括：正極、負(fù)極和隔膜，所述隔膜布置在所述正極和所述負(fù)極之間并且用于隔離所述正極和所述負(fù)極，其特征在于，所述正極包括：正極集流體和正極活性材料，所述正極集流體具有孔，所述正極活性材料填充到所述正極集流體的孔中，并且所述負(fù)極包括：負(fù)極集流體和負(fù)極活性材料，所述負(fù)極集流體具有孔，所述負(fù)極活性材料填充到所述負(fù)極集流體的孔中。

根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種鋰離子電池的極芯的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括：形成具有孔的正極集流體和具有孔的負(fù)極集流體；通過(guò)將正極活性材料填充到所述正極集流體的孔中來(lái)形成正極；通過(guò)將負(fù)極活性材料填充到所述負(fù)極集流體的孔中來(lái)形成負(fù)極；以及在所述正極和所述負(fù)極之間布置用于隔離所述正極和所述負(fù)極的隔膜。

根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種鋰離子電池的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括：通過(guò)形成具有孔的正極集流體并且將正極活性材料填充到所述正極集流體的孔中，來(lái)形成正極；通過(guò)形成具有孔的負(fù)極集流體并且將負(fù)極活性材料填充到所述負(fù)極集流體的孔中，來(lái)形成負(fù)極；將正極、隔膜和負(fù)極卷繞形成極芯；將所述極芯放置在殼體中；向殼體填充電解液；以及對(duì)所述殼體進(jìn)行密封。