[發明專利]聚合物鋰離子電池的制造方法及聚合物鋰離子電池有效

申請號：	201210225129.3	申請日：	2012-07-02
公開（公告）號：	CN102769149A	公開（公告）日：	2012-11-07
發明（設計）人：	賴桂棠;許晶;王濤;李科;嚴磊;陳興榮	申請（專利權）人：	深圳市海太陽實業有限公司
主分類號：	H01M10/058	分類號：	H01M10/058;H01M4/133;H01M10/0525
代理公司：	深圳市世紀恒程知識產權代理事務所 44287	代理人：	胡海國
地址：	518000 廣東省深圳市***	國省代碼：	廣東;44
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摘要：
搜索關鍵詞：	聚合物鋰離子電池制造方法
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及電池技術領域，尤其涉及一種聚合物鋰離子電池的制造方法及聚合物鋰離子電池。

背景技術

由于鋰離子電池具有電壓高、無記憶效應及體積能量密度高等特點，使得其在便攜式電器（智能手機、筆記本電腦等）上得到了廣泛的應用。而隨著智能手機的發展，使得對鋰離子電池的要求越來越高，尤其是對鋰離子電池的安全性和體積能量密度方面提出了更高的要求。

在提高鋰離子電池的安全性方面，目前采用聚合物鋰離子電池實現。因為其不存在漏液的問題，并能夠抑制電解液溶劑與電池正負極之間的副反應，使得聚合物鋰離子電池在安全性方面得到了很大的改善。

在提高聚合物鋰離子電池的體積能量密度方面，目前，主要有以下兩種方法：（1）采用新型的正極材料。目前商品化的聚合物鋰離子電池的正極材料主要有鈷酸鋰、三元材料、錳酸鋰、磷酸鐵鋰和二元材料等。在這些材料中，鈷酸鋰具有最高的體積能量密度，雖然鈷具有毒性，且其在全球的儲量有限，但是目前還沒有出現比鈷酸鋰更高體積能量密度的正極材料，從而使得通過改變正極材料來提高聚合物鋰離子電池的體積能量密度存在一定的障礙；（2）采用新型的負極材料。現有的聚合物鋰離子電池主要是采用石墨作為其負極活性材料，然而當采用石墨作為其負極活性材料時，石墨的實際克比容量已接近于其理論值（372mAh/g）。隨著科技的發展，目前已出現了一些新型的負極材料。例如硅，其能量密度（其克比容量為4200mAh/g）遠超于上述石墨的能量密度（其克比容量為372mAh/g）。因此，可以通過采用硅這種新型的負極材料來提高聚合物鋰離子電池的體積能量密度。

雖然自然界中硅資源很豐富，可以作為一種極具發展前景的聚合物鋰離子電池的新型負極材料，但是當采用硅作為聚合物鋰離子電池的負極活性材料時，硅在嵌/脫鋰的過程中會產生巨大的體積變化（變化率超過300%），由于其巨大的體積變化，使得聚合物鋰離子電池的負極活性材料的結構迅速坍塌、粉化或從負極集流體上脫落，導致電子不能迅速轉移，使得聚合物鋰離子電池負極活性材料的電化學性能急劇下降，從而影響聚合物鋰離子電池的整體性能。

發明內容

本發明的主要目的是提供一種聚合物鋰離子電池的制造方法，旨在提高聚合物鋰離子電池的體積能量密度的同時，又能避免聚合物鋰離子電池負極片的硅碳活性層的粉化或從負極集流體上脫落，以及簡化聚合物鋰離子電池的制造過程。

為了達到上述目的，本發明提出一種聚合物鋰離子電池的制造方法，該聚合物鋰離子電池的制造方法包括以下步驟：

步驟S01：制備正極片和含硅碳活性層的負極片；

步驟S02：在正極片的兩面及含硅碳活性層的負極片的兩面均涂覆一層聚合物膜；

步驟S03：在涂覆過聚合物膜的正極片和涂覆過聚合物膜的負極片的中間設置隔膜，且通過卷繞或疊片的方式將所述涂覆過聚合物膜的正極片、隔膜及涂覆過聚合物膜的負極片做成裸電芯，并將所述裸電芯封裝于一含有開口的電池殼體內；

步驟S04：在干燥房中從所述電池殼體的開口往所述電池殼體內注入液體電解液，并密封所述電池殼體的開口，得到聚合物鋰離子電池前體；

步驟S05：對所述聚合物鋰離子電池前體進行加熱加壓，將其塑化成聚合物鋰離子電池；

步驟S06：對所述聚合物鋰離子電池進行化成。

優選地，所述步驟S02具體包括：

將聚合物溶解于溶劑中，得到聚合物漿料；

通過刮涂、噴涂、浸泡或印刷的方式將所述聚合物漿料涂覆于正極片的兩面及含硅碳活性層的負極片的兩面，形成聚合物膜。