[發明專利]一種可充電鋰離子電池及其制備方法

在審

• 申請號: 201910190413.3
• 申請日: 2019-03-13
• 公開（公告）號: CN110010957A
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發明（設計）人: 王春歌;王海帆;肖佩豪杰
• 申請（專利權）人: 深圳市深清新型材料有限公司
• 主分類號: H01M10/0525
• 分類號: H01M10/0525;H01M10/0587;H01M4/485;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/62;H01M4/131;H01M4/1391;H01M4/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種可充電鋰離子電池，包括電池殼、電池芯和電解質，其中電池芯和電解液密封于電池殼內；所述電池芯包括正極、隔膜和負極；所述的電解質包括液態有機電解質、液態無機電解質和凝膠型聚合物電解質；其特征在于，所述正極由正極集流體及位于兩側表面的活性物質組成；負極由負極集流體及位于兩側表面的活性物質組成；隔膜位于正極與負極之間。

2.如權利要求2所述的可充電鋰離子電池，其特征在于，所述正極集流體為鋁箔，厚度為6μm～50μm；所述正極活性物質層由預嵌鋰的鋰鈦氧化物材料、導電劑和粘結劑組成，厚度為1μm～300μm，鈦酸鋰∶導電劑∶粘結劑的質量比為50～95∶2～25∶2～25。

3.如權利要求3所述的可充電鋰離子電池，其特征在于，所述預嵌鋰的鋰鈦氧化物材料的分子式為Li4+xMdTi5+yO12+z，其中-0.2≤x≤7，-0.2

≤y≤0.2，-0.2≤z≤0.2，0≤d≤0.3；M為Na、K、Ca、Mg、Al、V、Cr、Fe、Ni、Cu、Zn、Ti、Mn、Zr、Nb、B、Mo、Sr、Ba和Sn中的一種或多種元素，預嵌鋰的鋰鈦氧化物材料平均粒徑為0.01μm～50μm；所述導電劑為炭黑、導電石墨、碳纖維、碳納米管、石墨烯中的一種或多種；所述粘結劑選自聚乙烯醇、羧甲基纖維素鈉、聚烯烴類、SBR橡膠、氟化橡膠、聚氨酯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚氧化乙烯和聚乙烯中的一種或多種。

4.如權利要求1所述的可充電鋰離子電池，其特征在于，所述負極集流體為銅箔，厚度為4μm～50μm；所述負極活性物質層由預嵌鋰的錳基氧化物材料、導電劑和粘結劑組成，厚度為1μm～300μm，MnO2∶導電劑∶粘結劑的質量比為50～95∶2～25∶2～25。

5.如權利要求4所述的可充電鋰離子電池，其特征在于，預嵌鋰的錳基氧化物材料的分子式為LixMnyMzO2，其中0≤x≤1，0≤y≤0.9，0≤z≤0.9；M為Na、K、Ca、Mg、Al、V、Cr、Fe、Ni、Cu、Zn、Ti、Mn、Zr、Nb、B、Mo、Sr、Ba和Sn中的一種或多種元素，所述預嵌鋰的錳基氧化物材料的形貌一維的、兩維的、三維的中的一種或多種，所述預嵌鋰的錳基氧化物材料的平均粒徑為0.01μm～80μm；所述導電劑為炭黑、導電石墨、碳纖維、碳納米管、石墨烯中的一種或多種；所述粘結劑為聚乙烯醇、羧甲基纖維素鈉、聚烯烴類、SBR橡膠、氟化橡膠、聚氨酯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚氧化乙烯和聚乙烯中的一種或多種。

6.如權利要求1所述的可充電鋰離子電池，其特征在于，所述電池殼包括圓柱形、方形和軟包性。

7.一種可充電鋰離子電池制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

將正極和負極材料分別添加粘結劑和溶劑，攪拌調制成漿料；

漿料調好后經120目或150目篩過濾；

將過篩后的漿料放在涂覆機上涂覆或噴涂在集流體上；

將涂布后的極片按照工藝要求裁切成大片，對極片刮粉，并進行烘烤；

將烘烤好的極片用對輥機滾壓至工藝要求的厚度；

將輥壓后合格的極片點上極耳；

將隔膜紙按照要求進行裁切，用卷繞機將極片按照負極/隔膜紙/正極的順序卷繞成電芯，并用高溫膠紙封口；

將電芯逃入電池殼，并使電池芯到達底部；將蓋板與套殼后的電芯焊接在一起，將蓋板和鋁殼用激光焊接機焊接在一起；

焊接好的電芯開口向上，在真空烤箱中烘烤；每隔0.5-24小時脫氣一次；

烘烤結束的電芯在注液房里，用注液機進行注液；要求濕度符合工藝要求，注液量不可過多或過少；

注液后的電池靜置0.5-72小時，對電池進行小電流充電激活電池，對電池進行充放電，記錄其容量；

電池放置2-7天后，測量其電壓。

8.如權利要求7所述的方法，其特征在于，所述正極漿料的固含量為1％～70％；所述負極漿料的固含量為2％～68％。