[發明專利]一種層疊式快速充電鋰單體電池及制備方法

無效

• 申請號: 201210236660.0
• 申請日: 2012-07-10
• 公開（公告）號: CN103545544A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 周媛媛;闕小超
• 申請（專利權）人: 上海一廣新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M10/052
• 分類號: H01M10/052;H01M4/66;H01M4/62;H01M10/058
• 代理公司: 上海京滬專利代理事務所(普通合伙) 31235
• 代理人: 周志宏

1.一種層疊式快速充電鋰單體電池，包括正極片、負極片、電解液，其特征在于，還有隔膜、鋁塑膜包裝膜；其中：

所述正極片為集流體及表層涂敷正極活性材料層組成，所述集流體為納米級覆炭鋁箔，正極活性材料層以重量百分比計包括以下組分：活性材料??50%-99%、導電劑??0%-20%、聚偏二氟乙烯粘結劑PVDF?0%-10%，所述正極活性材料選自磷酸鐵鋰、鎳鈷錳酸鋰、錳酸鋰、鈷酸鋰、鎳酸鋰中的一種或幾種以上組合，所述導電劑選自納米碳纖維VGCF、碳納米管CNT、超導電炭黑、導電石墨中的一種或幾種混合物；?

所述負極片為集流體及表層涂敷負極活性材料層組成，所述集流體為銅箔，負極活性材料層以重量百分比計包括以下組分：所述負極活性材料50%-99%、導電劑0%-20%、粘結劑0%-10%，所述負極活性材料選自石墨、硬碳、鈦酸鋰中的一種或幾種以上組合，所述導電劑選自納米碳纖維VGCF、碳納米管CNT、超導電炭黑中的一種或幾種以上組合，所述粘結劑選自羧甲基纖維素鈉CMC、苯乙烯丁二烯系橡膠乳膠SBR、聚偏二氟乙烯PVDF中的一種或一種以上；

所述隔膜為單層聚丙烯膜、或兩層聚丙烯膜中夾有聚乙烯膜；

所述正/負極片分別引出正極耳、負極耳，正/負極片通過隔膜分隔成層疊式結構封裝在注入電解液的鋁塑膜袋內，正極耳、負極耳外露在封裝的鋁塑膜袋外。

2.根據權利要求1所示的層疊式快速充電鋰單體電池，其特征在于，所述納米級覆炭鋁箔厚度為10～40微米。

3.根據權利要求1所示的層疊式快速充電鋰單體電池，其特征在于，所述銅箔厚度為6～20微米。

4.根據權利要求1所示的層疊式快速充電鋰單體電池，其特征在于，所述隔膜厚度為12～45微米。

5.根據權利要求1所示的層疊式快速充電鋰單體電池的制備方法，其特征在于，步驟如下：

步驟一、正極片制備：

1.1制作正極集流體納米級覆炭鋁箔；

1.2配備正極活性材料

所述正極活性材料漿料以重量百分比計包括以下組分：N-甲基吡咯烷酮溶劑30％-70％、活性材料50％-99％、導電劑0-20％、聚偏二氟乙烯粘結劑0-10％，所述正極活性材料選自磷酸鐵鋰、鎳鈷錳酸鋰、錳酸鋰、鈷酸鋰、鎳酸鋰中的一種或幾種以上組合，所述導電劑選自?納米碳纖維VGCF、碳納米管CNT、超導電炭黑、導電石墨中的一種或幾種混合物，各材料在120℃條件下真空烘烤8小時；

1.3制備正極活性材料漿料

1.3.1按配比取N-甲基吡咯烷酮溶劑NMP、導電劑一種或兩種，高速3000-5000rpm攪拌1～1.5小時，分散線速度不低于15m/s；

1.3.2按配比加粘結劑聚偏二氟乙烯粘結劑PVDF，在真空條件下攪拌4～6小時；

1.3.3按配比加一種或多種活性材料，在真空條件下攪拌8～16小時；

1.3.4測粘度、抽真空除氣泡、過篩、出料；

1.4將制備好的漿料均勻涂布在納米級覆炭鋁箔上，N2環境下80℃真空烘烤8小時，輥壓，真空保存備用；

步驟二、負極片制備：

2.1制作負極集流體銅箔；

2.2配備負極活性材料

所述負極活性材料漿料以重量百分比計包括以下組分：N-甲基吡咯烷酮溶劑30％-70％、所述負極活性材料50％-99％、導電劑0-20％、粘結劑0-10％，所述負極活性材料選自石墨、硬碳、鈦酸鋰中的一種或幾種以上組合，所述導電劑選自納米碳纖維VGCF、碳納米管CNT、超導電炭黑中的一種或幾種以上組合，所述粘結劑選自羧甲基纖維素鈉CMC、苯乙烯丁二烯系橡膠乳膠SBR、聚偏二氟乙烯PVDF中的一種，各材料在120℃條件下真空烘烤8小時；

2.3制備負極活性材料漿料

2.3.1按配比取N-甲基吡咯烷酮溶劑NMP或水任選一種、導電劑一種或兩種，高速3000-5000rpm攪拌1～1.5小時；

2.3.2按配比加粘結劑聚偏二氟乙烯粘結劑PVDF，在真空條件下攪拌4～6小時；

2.3.3按配比加一種或多種活性材料，在真空條件下攪拌6～8小時；

2.3.4測粘度、抽真空除氣泡、過篩、出料；

2.4將制備好的漿料均勻涂布在銅箔上，N2環境下80℃真空烘烤8小時，繼之輥壓，真空保存備用；

步驟三、制作鋰電單體電池：

3.1將制備好的正/負極極片分別按規定尺寸沖片；

3.2正極片/負極片通過單層聚丙烯膜、或兩層聚丙烯膜中夾有聚乙烯膜的組合隔膜分隔，焊?接正/負極耳，封裝在鋁塑膜袋內，頂側封后在N2環境下，80℃真空烘烤48小時；

3.3注入電解液，經一次封口、化成、分容、老化7天后完成制備。?