[發(fā)明專利]一種高能量密度聚合物鋰離子電池的制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201611193293.5
• 申請日: 2016-12-21
• 公開（公告）號: CN108232306A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李露;黃小;李國敏
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳格林德能源有限公司
• 主分類號: H01M10/058
• 分類號: H01M10/058
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種高能量密度聚合物鋰離子電池的制備方法，其特征在于，所述正極片、負(fù)極片按照有正極敷料區(qū)的位置必須有負(fù)極敷料區(qū)覆蓋的原則，采用交錯結(jié)構(gòu)工藝進(jìn)行極片制作，然后將所制得的正、負(fù)極片與單面涂覆陶瓷加聚偏氟乙烯的PE膜或者是PP的涂層隔膜經(jīng)卷繞、封裝、注液制成待化成電池。所述將待化成電池進(jìn)行高溫?zé)釅骸⒌蜏乩鋲汉完惢螅俳?jīng)過高溫壓力化成后制得高能量密度聚合物鋰離子電池。本發(fā)明通過正、負(fù)極采用交錯結(jié)構(gòu)以及隔膜單面涂覆納米陶瓷氧化物加聚偏氟乙烯，能增加電池的平整度和硬度，具有高能量密度的同時，也具有良好的安全性能以及循環(huán)性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鋰離子電池設(shè)計與制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種能應(yīng)用于智能手機(jī)、平板電腦等消費(fèi)類電子產(chǎn)品的高電壓高能量密度聚合物鋰離子電池的制備方法。

背景技術(shù)

聚合物鋰離子電池結(jié)構(gòu)尺寸的靈活性廣泛應(yīng)用于手機(jī)、平板電腦等消費(fèi)類電子產(chǎn)品中，但是隨著手機(jī)、平板電腦等消費(fèi)類電子產(chǎn)品的大屏化，智能化以及使用頻率的增加，對聚合物鋰離子電池的體積能量密度、循環(huán)壽命、安全性要求越來越高。

將鋰離子電池電壓由4.2V提升至4.35V，可以提升鋰離子電池體積能量密度，但是高電壓的情況下，正極表面具有高的氧化電位，隔膜極易被氧化，影響電池的循環(huán)性能。采用更薄的隔膜也可以增加鋰離子電池的體積能量密度，但由于隔膜越薄，其抗穿刺強(qiáng)度差，影響電池的安全性能。在隔膜上涂覆納米陶瓷氧化物，既可以抗氧化，也能夠提升安全性能，有利于配合高電壓電池體系的使用。隔膜上涂覆聚偏氟乙烯能夠?qū)⒄龢O片、負(fù)極片、隔膜接觸更緊密，降低電池內(nèi)阻，提高電池循環(huán)性能。

本發(fā)明提供一種高能量密度聚合物鋰離子電池的制備方法，從鋰離子電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)方面，采用單面涂覆納米陶瓷氧化物加聚偏氟乙烯隔膜，充分利用鋰離子電池空間結(jié)構(gòu)，制造出高的體積能量密度、長循環(huán)、高安全性能的聚合物鋰離子電池。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供了一種高能量密度聚合物鋰離子電池的制備方法，為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取了以下技術(shù)方案：

一種高能量密度聚合物鋰離子電池的制備方法，該方法包括以下步驟：

（1）將正、負(fù)極片按照有正極敷料區(qū)的位置必須有負(fù)極敷料區(qū)覆蓋的原則，采用交錯結(jié)構(gòu)工藝進(jìn)行極片制作，然后將所制得的正極片、負(fù)極片與單面涂層隔膜經(jīng)卷繞、封裝、注液制成待化成電池；

（2）將待化成電池進(jìn)行高溫?zé)釅骸⒌蜏乩鋲汉完惢螅龠M(jìn)行經(jīng)過高溫壓力化成后制得高能量密度聚合物鋰離子電池。

所述單面涂層隔膜為單面涂覆納米陶瓷氧化物與聚偏氟乙烯的PE膜或者是PP膜；卷繞時，隔膜的涂層面對著正極片，非涂層面對著負(fù)極片。

所述的交錯結(jié)構(gòu)即為正極片、負(fù)極片頭部極耳位附近都有一段空箔位區(qū)，卷繞時正極極耳（a）恰好落在負(fù)極空箔區(qū)（2），負(fù)極極耳（b）恰好落在正極空箔區(qū)（1），如圖1所示。

所述高溫?zé)釅旱膮?shù)為：高溫70℃~80℃、氣壓0.4 MPa~0.6 MPa、時間90min~120min。

所述低溫冷壓的參數(shù)為：低溫15℃~20℃、氣壓0.4 MPa~0.6 MPa、時間60min~90min。

所述陳化的參數(shù)為常溫25℃~30℃，擱置24~26h或者是高溫40℃~45℃，擱置14h~18h。

所述隔膜基膜厚度為7μm或者是9μm。

本發(fā)明的有益效果在于：

（1）正極極耳與負(fù)極極耳附近設(shè)置空箔，當(dāng)遇到大電流或者是內(nèi)部高溫時能夠迅速將熱量導(dǎo)出，減少電池起火或者燃燒的風(fēng)險，提升電池安全性能；同時也充分利用極片空間結(jié)構(gòu)，提高電池容量；