[發明專利]一種無機隔膜型鋰離子電池的制備方法、電芯及鋰離子電池

在審

• 申請號: 201811542217.X
• 申請日: 2018-12-17
• 公開（公告）號: CN109755634A
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發明（設計）人: 孫召琴;金翼;穆居易;胡晨;王綏軍;黎可;毛海波;劉家亮
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;國家電網有限公司
• 主分類號: H01M10/0525
• 分類號: H01M10/0525;H01M10/058
• 代理公司: 北京工信聯合知識產權代理有限公司 11266
• 代理人: 胡秋立

1.一種無機隔膜型鋰離子電池的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟（1），稱取（1000-1200）重量份不同粒徑的氧化鋁放入溶劑中，開啟攪拌裝置，使其溶解，制得懸濁液；

步驟（2），取（100-120）重量份水溶性粘結劑和（30-40）重量份分散劑加入上述懸濁液中，攪拌，得到均勻穩定的氧化鋁涂覆懸濁液；

步驟（3），將所述氧化鋁涂覆懸濁液以預設厚度涂敷于成卷的電池極片表面，并將所述電池極片置于（50-60）℃的條件下烘干后收卷、裁片，即可得到電極支撐型無機隔膜復合電極片；

步驟（4），將所述步驟（3）中得到的電極支撐型無機隔膜復合電極片與對應的正極片或負極片進行平行裝配，制成電芯；

步驟（5），對所述電芯進行包扎固定、封裝、灌注電解液和化成制成鋰離子電池。

2.根據權利要求1所述的無機隔膜型鋰離子電池的制備方法，其特征在于，所述粒徑為80μm 、2μm、600nm 的氧化鋁顆粒的質量比為（600~700）：（100~300）：（100~200）；所述粒徑為3μm、200nm 的氧化鋁顆粒的質量比為（800~900）：（100~300）。

3.根據權利要求1或2所述的無機隔膜型鋰離子電池的制備方法，其特征在于，所述粘結劑包括聚乙烯醇與聚醚酰亞胺的組合物、聚丙烯酸與羧甲基纖維素鈉的組合物、聚乙烯醇與聚丙烯酸的組合物或聚酰亞胺酸。

4.根據權利要求3所述的無機隔膜型鋰離子電池的制備方法，其特征在于，所述粘結劑組合物形成的膠液的質量濃度為（10-50）%。

5.根據權利要求3所述的無機隔膜型鋰離子電池的制備方法，其特征在于，用聚酰亞胺酸配置的膠液的質量濃度為（0.1-10）%。

6.根據權利要求1或2所述的無機隔膜型鋰離子電池的制備方法，其特征在于，所述分散劑為羧甲基纖維素鈉、十二烷基硫酸鈉、木質素磺酸鹽、十六烷基三甲基溴化銨和二癸基二甲基氯化銨中的至少一種。

7.根據權利要求1或2所述的無機隔膜型鋰離子電池的制備方法，其特征在于，所述分散劑的水溶液中分散劑的質量濃度為（1-3）%。

8.根據權利要求1或2所述的無機隔膜型鋰離子電池的制備方法，其特征在于，在所述步驟（3）之前還包括：對所述粘合劑進行成膜高溫試驗，將所述步驟（2）中制備的涂覆漿料涂覆于箔材上面，并將其置于（400-800）℃的條件下進行烘烤以制備無機隔膜，然后降溫至室溫，取出無機隔膜，觀察無機隔膜的熱收縮變化；如果隔膜加熱后體積無任何收縮變形，則選擇所述步驟（2）中制備的涂覆漿料進行步驟（3）的操作。

9.根據權利要求1或2所述的無機隔膜型鋰離子電池的制備方法，其特征在于，所述步驟（3）中，所述氧化鋁涂覆懸濁液的涂覆過程中，環境濕度為40%-70%。

10.一種電芯其特征在于，包括: 電極支撐型無機隔膜復合電極片和與其平行設置的正極片或負極片；其中，

所述電極支撐型無機隔膜復合電極片由不同粒徑的氧化鋁和一定比例的水溶性粘結劑形成的氧化鋁涂覆懸濁液以預設厚度涂敷于成卷的電池極片表面而形成。

11.一種鋰離子電池，其特征在于，包括如權利要求10所述的電芯。