[發(fā)明專利]一種薄層鋰離子電池及制作該薄層鋰離子電池的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410060175.1
• 申請(qǐng)日: 2014-02-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104868155A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-08-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮岸柏;馮洪亮;胡清平;井明召;嚴(yán)艷明;傅昭
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳華粵寶電池有限公司
• 主分類號(hào): H01M10/0525
• 分類號(hào): H01M10/0525;H01M2/16;H01M10/058
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明屬于電池能源領(lǐng)域，尤其涉及采用改進(jìn)型隔離膜制成的薄層鋰離子電池，及制作該薄層鋰離子電池方法。?

【背景技術(shù)】

隨著環(huán)保能源概念、可持續(xù)發(fā)展能源策略深入人心，綠色環(huán)保的太陽(yáng)能、LED照明和鋰離子電池等行業(yè)的發(fā)展處于不斷上升狀態(tài)，鋰離子電池的應(yīng)用規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，鋰離子電池以其大功率充放電能力、高安全性以及長(zhǎng)效使用壽命等特點(diǎn)逐漸在市場(chǎng)中占據(jù)主流地位，動(dòng)力鋰離子電池是具有大流量電流充放電、大容量蓄電、常用于提供驅(qū)動(dòng)動(dòng)力的鋰離子電池，動(dòng)力鋰離子電池最常見(jiàn)應(yīng)用在電動(dòng)交通工具、電動(dòng)自行車以及電動(dòng)汽車中，在鋰離子電池產(chǎn)量、銷售規(guī)模、應(yīng)用設(shè)置大幅增長(zhǎng)的同時(shí)，其性能穩(wěn)定性、安全性成為更多受人關(guān)注的核心問(wèn)題。?

鋰離子電池主要是由正極片、負(fù)極片、隔離膜、電解液、殼體五大部分組成，鋰離子電池內(nèi)一般包括若干個(gè)依次層疊的電池單體，每個(gè)電池單體包括卷繞或者疊加的負(fù)極片、隔離膜和正極片，正極片包括正極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑和集流體組成，由正極活性物質(zhì)和導(dǎo)電劑混合而成的漿料涂覆粘結(jié)于金屬箔的集流體表面，構(gòu)成正極；負(fù)極包括負(fù)極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑和集流體組成，由負(fù)極活性物質(zhì)和導(dǎo)電劑混合而成的漿料涂覆粘結(jié)于金屬箔的集流體表面，構(gòu)成負(fù)極；隔離膜間隔在負(fù)極片和正極片之間，起到電子阻隔、離子導(dǎo)通的作用，隔離膜是一種特殊的復(fù)合膜，成分有PP、PE、或者其混合體；所述電解液充斥在外殼之內(nèi)、正極片和負(fù)極片之間，電解液是由鋰鹽和有機(jī)溶劑組成的溶液，殼體是包裹內(nèi)部功能元件的密封外包裝裝置，有鋁殼、鋼殼、鋁?塑膜等。?

由于大容量鋰電池通常都由若干個(gè)電池單體層疊構(gòu)成，每個(gè)電池單體都包含了一定的厚度，整個(gè)鋰電池的厚度較大，不合適用電器微型化設(shè)計(jì)，也有些鋰電池做了薄層設(shè)計(jì)，但是由于電解液厚度變稀，電子流速度降低，比較大程度影響了電池的功率效果。而且集流體需要將電池活性物質(zhì)產(chǎn)生的電路匯集起來(lái)以便形成較大電流對(duì)外輸出，因此集流體也需要與活動(dòng)物質(zhì)充分接觸，并應(yīng)當(dāng)減小其內(nèi)阻以提高其性能。?

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明針對(duì)以上情況，為了克服現(xiàn)有技術(shù)中鋰離子電池體積過(guò)大，而常規(guī)的物理方式縮小其體積會(huì)降低其電流通過(guò)率、放電功率、使用能效的問(wèn)題，而提出了一種薄層鋰離子電池，該薄層鋰離子電池提高集流體的利用率，讓電子流動(dòng)速率更高，改善了集流體內(nèi)阻提高薄層鋰離子的性能。?

本發(fā)明所提出的薄層鋰離子電池，其中包括外殼、電解液、隔離膜、正極片和負(fù)極片，其中正極片和負(fù)極片之間夾設(shè)有隔離膜，其特征在于，該隔離膜為碳纖維蜂窩狀復(fù)合膜，正極片、負(fù)極片和隔離膜之間充斥電解液，該電解液中混入鋁單質(zhì)粉末；其中正極片是在石墨箔集流體上涂覆正極活性材料漿料構(gòu)成；所述負(fù)極片是在金屬箔集流體上涂覆負(fù)極活性材料漿料構(gòu)成。?

其中正極活性材料漿料通過(guò)粘結(jié)劑粘覆在石墨箔集流體上，其中負(fù)極活性材料漿料通過(guò)粘結(jié)劑粘覆在銅箔集流體上。?

一種制作薄層鋰離子電池的方法，其中包括正極片的制備、負(fù)極片的制備和電池的裝配，?

所述正極片的制備：以質(zhì)量分?jǐn)?shù)配比，將正極活性成分55-60份、粘結(jié)劑3份、正極導(dǎo)電劑8份，加入到89-90份的溶劑中，攪拌形成均勻的正極活性材料漿料；在該漿料的粘度為5000-15000mPa.S范圍內(nèi)時(shí)，將該正極活性材料漿料均勻地涂布在石墨箔集流體上，將涂布有正極活性材料漿料的正極集流體烘干、輥壓后裁切成形正極片；?

所述負(fù)極片的制備：以質(zhì)量分?jǐn)?shù)配比，將負(fù)極活性成分80-115份、粘結(jié)劑1.5-5份、負(fù)極導(dǎo)電劑1-5份加入到100-130份溶劑中，攪拌形成均勻的負(fù)極活性材料漿料；將該負(fù)極活性材料漿料均勻地涂布在金屬箔集流體上，將涂布有負(fù)極活性材料漿料的金屬箔集流體烘干、輥壓后裁切成負(fù)極片；?

所述電池的裝配：將上述步驟完成的正極片、負(fù)極片中間夾設(shè)隔離膜，該隔離膜為蜂窩狀碳纖維復(fù)合膜，該膜包括一層碳纖維膜和一層聚丙烯膜，其中碳纖維膜是將碳纖維按照蜂窩形式編織形成，由該正極片、負(fù)極片和隔離膜構(gòu)成一個(gè)電芯，將該電芯容納在電池殼體內(nèi)，注入2-6g/Ah濃度為0.8-2mol/L的電解液，在電解液中加入重量分?jǐn)?shù)為3-5.8%的鋁單質(zhì)粉末，然后將電池殼體密封，制成鋰離子電池。?