[發明專利]同軸連接器和連接器組件

在審

• 申請號: 201310626698.3
• 申請日: 2015-02-26
• 公開（公告）號: CN104681853A
• 公開（公告）日: 2015-06-03
• 發明（設計）人: 楊玉潔
• 申請（專利權）人: 廣東燭光新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M10/052
• 分類號: H01M10/052;H01M10/058
• 代理公司: 廣東莞信律師事務所 44332
• 代理人: 吳炳賢

技術領域

本發明屬于鋰硫電池領域，尤其涉及一種鋰硫電池制備方法及該方法制備得到的鋰硫電池。

背景技術

自從1991年，碳材料創造性的運用于鋰離子電池領域，并帶來該領域革命性的變化，即高效而安全的進行多次充放電后，其便被廣泛的運用于手機、便攜式電腦、電動車、數碼相機、I-pad等便攜式電子產品中。但是，隨著人們對這些便攜式生活要求的提高，傳統鋰電池已經不能滿足人類的需求。因而，具有高比能、高安全性、高使用壽命及低成本的下一代鋰電池被寄予厚望。

新的陰極材料開發是提高電池比能量的關鍵：硫陰極具有1675mAh/g的理論比容量和2600Wh/Kg的能量密度，是目前商用過渡金屬氧化物陰極理論比容量和比能量的十倍，并且硫在自然界中含量豐富、價格低廉、對環境安全友好，因此硫陰極成為最具有發展前景的鋰電陰極材料之一。然而，由于硫作為陰極材料，其本身在嵌鋰后體積急劇膨脹（理論膨脹率在90%左右），導致整個電極厚度增加，同時由于集流體的束縛，將使得電池在厚度方向膨脹變形，軟包鋰硫電池表現的尤為突出；更為嚴重的是，當集流體無法束縛涂層膨脹時，將發生集流體斷裂顯現，導致電芯報廢。

針對鋰硫電池含硫電極在嵌鋰后體積急劇膨脹問題，確有必要開發一種新的方法，用以解決硫陰極膨脹導致的電芯變形、電極斷裂等問題。

發明內容

本發明的目的在于：針對現有技術的不足，提供的一種新的解決鋰硫電池由于硫電極在嵌鋰后體積急劇膨脹而導致的電芯變形、電極斷裂等問題的方法：即選擇與硫電極充電膨脹率相匹配的陽極電極組裝鋰硫電池；充電過程中，陰極硫體積收縮，陽極電極體積膨脹，且收縮膨脹比例相匹配；放電時，陰極硫體積膨脹，陽極電極體積收縮，且膨脹收縮比例相匹配；最終通過“此消彼長”的方式，解決整個鋰硫電池體積膨脹的問題。

為了實現上述目的，本發明提供一種鋰硫電池的制備方法，包括以下步驟：

步驟1，充電過程中最大厚度膨脹率為c₁%的硫電極的制作：將至少含有單質硫、硫基化合物或硫復合物中的一種的活性物質與粘接劑、導電劑以及溶劑攪拌均勻得到陰極漿料，之后涂覆、干燥冷壓制備得到陰極極片；定義此時的陰極極片滿充后膨脹率為c₁%，單位面積能夠發揮的容量為c_cmAh；

步驟2，充電過程中最大厚度膨脹率為a₁%的陽極片的制作：根據陰極極片的滿充膨脹率c₁%，單位面積能夠發揮的容量c_cmAh，選擇陽極活性物質種類及涂覆厚度，使得其滿充時的體積膨脹率與c₁%匹配，單位面積能夠發揮的容量與c_cmAh匹配；之后將活性物質與導電劑、粘接劑以及溶劑混合均勻得到陽極漿料，之后涂覆、干燥冷壓制備得到陽極極片；定義此時的陽極極片滿充后膨脹率為a₁%，單位面積能夠發揮的容量為c_amAh；

步驟3，成品鋰硫電池制備：將步驟1得到的陰極片、步驟2得到的陽極片以及隔離膜組裝得到裸電芯，之后入殼/入袋、烘烤、注液、靜置、化成、整形得到成品電化學儲能電池。

步驟1所述硫單質包括升華硫和/或高純硫；硫基化合物包括有機硫化物、Li2Sn（n?≥?1）、碳硫聚合物(C₂S_v)_m?中的至少一種；所述硫復合物包括硫/碳復合物、硫/導電聚合物復合物、硫/無機氧化物中的至少一種；c₁%≥m%，其中，5≤m≤40。

步驟1所述活性物質，還可以含有鋰離子電池其他陰極材料，包括鋰鈷氧化物、鋰鎳氧化物、鋰錳氧化物、錳鎳鈷復合氧化物、鋰釩氧化物、鋰鐵氧化物中的一種或多種。

步驟2所述陽極活性物質包括碳類材料、合金類材料、金屬氧化物系列、金屬氮化物、碳化合物中的至少一種；

還可以對步驟1或/和步驟2制得的陰極片或/和陽極片進行富鋰。

步驟2所述膨脹匹配關系為：（a₁%-c₁%）<m%且（c₁%-a₁%）<m%；步驟2所述容量匹配關系為0≤（c_amAh-c_cmAh）/c_cmAh≤20%。