[發明專利]扣式電池用鋰鋁合金負極的制造方法

在審

• 申請號: 201310644662.8
• 申請日: 2013-12-05
• 公開（公告）號: CN104701495A
• 公開（公告）日: 2015-06-10
• 發明（設計）人: 郝德利;葉麗光
• 申請（專利權）人: 天津赫維科技有限公司
• 主分類號: H01M4/1395
• 分類號: H01M4/1395;H01M4/66
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本發明公開了一種扣式電池用鋰鋁合金負極的制造方法，屬于化學儲能技術的創新。

背景技術

由于電子產品的普及及快速發展，鋰—二氧化錳可充扣式電池需求量越來越大，對儲備容量和循環壽命的要求也越來越高。目前這種電池的市場主要被日本松下、三洋壟斷，國內的電池循環次數遠達不到日本產品的指標，這主要是負極鋰鋁合金的循環性能不好所致。

鋰鋁合金負極的制作，一般是用含一定比例的鋰的鋰鋁合金粉直接壓成薄片做負極，這種負極的缺點是極化大，循環后期電極表面鼓脹，電極粉化嚴重，導致循環壽命短。

采用本發明技術制作的負極極化小、結構穩定，明顯延長了電池循環壽命。

專利94104418.1（用于電池負極材料的鋰鋁合金及其制造方法）和專利201110047246.0?（二次鋰電池用鋰鋁合金及其制造方法）涉及的是鋰鋁合金及制造方法，本發明提供的是扣式電池用鋰鋁合金負極的制造方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種扣式電池用鋰鋁合金負極的制造方法，該方法具有工藝簡單、循環壽命長的特點。

本發明是通過以下技術方案加以實現的，一種扣式電池用鋰鋁合金負極的制造方法，其制備步驟是：

（1）將厚度2～3mm，面密度150～300g/m²的發泡鎳沖成直徑比扣式電池負極內部直徑小2%的圓片，并點焊在負極蓋上；

（2）在相對濕度≤1%的環境下，稱取180目～300目的電池級鋰鋁合金粉、與碳黑按照質量比95：5混合，用研缽研磨30分鐘，呈均勻黑色；

（3）在相對濕度≤1%的環境下，，稱取所需質量的混合物，放在步驟（1）焊接好的發泡鎳片上面，用塑料片反復刮，使粉末完全進入發泡鎳的空隙，然后用一個與發泡鎳圓片直徑相同的不銹鋼棒的一端，把發泡鎳厚度壓縮到30%～50%，制成負極。

本發明的優點在于，在負極制作中使用了發泡鎳作集流體，使鋰鋁合金粉填充在網狀結構中，抑制了充放電過程引起的膨脹，同時加入了導電劑，降低了反應的極化，從而明顯延長了電池的循環壽命。在0.1C，72%充電放電深度下循環，當其容量低于初始值的72%時，循環次數達到了50次。

具體實施方式

實施例1

將LiMnO₂、乙炔黑和PTFE粉末按90：6：4的比例混合，壓制成厚0.9mm、￠9mm的圓片。圓片經真空45℃烘干72h后，降溫，在相對濕度≤1%的環境下，浸泡在電解液中72h以上待用。

將面密度150g/m²、厚3mm的發泡鎳沖成￠8.5mm的圓片，然后將其點焊在內徑為￠8.7mm負極蓋上待用。在相對濕度≤1%的環境下，將180目的鋰鋁合金粉99g和電池級碳黑5g加入研缽中，研磨30分鐘成為均勻的黑色粉末，取70mg黑色粉末放在負極蓋內部發泡鎳上，用聚丙烯片反復刮使粉末完全進入發泡鎳的空隙，然后用￠8.5mm不銹鋼棒的一端把發泡鎳壓縮到1mm厚。在負極上放上PP隔膜，滴入幾滴電解液1M?LiPF₆/(EC+DME+PC)?，然后放入正極片，最后蓋上正極殼，封口，得到R1220扣式電池。對該電池進行1C，72%DOD循環壽命測試，循環51次時容量保持率為72%。

實施例2

將LiMnO₂、乙炔黑和PTFE粉末按90：6：4的比例混合，壓制成厚0.9mm、￠9mm的圓片。圓片經真空45℃烘干72h后，降溫，在相對濕度≤1%的環境下浸泡在電解液中72h以上待用。

將面密度300g/m²、厚2mm的發泡鎳沖成￠8.5mm的圓片，然后將其點焊在內徑為￠8.7mm負極蓋上待用。在相對濕度≤1%的環境下，將300目的鋰鋁合金粉99g和電池級碳黑5g加入研缽中，研磨30分鐘成為均勻的黑色粉末，取70mg黑色粉末放在負極蓋內部發泡鎳上，用聚丙烯片反復刮使粉末完全進入發泡鎳的空隙，然后用￠8.5mm不銹鋼棒的一端把發泡鎳壓縮到1mm厚。在負極上放上PP隔膜，滴入幾滴電解液1M?LiPF₆/(EC+DME+PC)?，然后放入正極片，最后蓋上正極殼，封口，得到R1220扣式電池。對該電池進行1C，72%DOD循環壽命測試，循環53次時容量保持率為72%。