[發明專利]一種新型鋰電池及其制造方法

在審

• 申請號: 202010400950.9
• 申請日: 2020-05-13
• 公開（公告）號: CN111554857A
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: 張俊瑜
• 申請（專利權）人: 深圳潤豐新能源有限公司
• 主分類號: H01M2/16
• 分類號: H01M2/16;H01M4/131;H01M4/133;H01M10/0525;H01M2/14;H01M4/1391;H01M4/1393;H01M10/0583
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種新型鋰電池及其制造方法，包括正極片、負極片、隔膜，隔膜設置在正極片和負極片之間，正極片的活性物為鈷酸鋰，該鈷酸鋰D50＝12±2μm，其比表面為0.25±0.5㎡/g，其基體為14±1μm的鋁箔；負極片為石墨，該石墨D50＝12±2μm，其比表面為2±1㎡/g，其基體為9±1μm銅箔；隔膜包括濕法5～20μm的基體、陶瓷粉D50＝0.6～2μm，凝膠漿料混合形成。采用上述方案與現有技術比較具有：1、電解液不容易流失，鋰離子遷移的路徑縮短并通暢，降低內阻提高充放電效率與增加了循環壽命；2、從液態鋰離子電池向固態鋰離子電池轉變，電池膨脹得到抑制；3、電池安全性得到改善；4、空間有效釋放使容量增加。

技術領域

本發明涉及電池，尤指鋰電池和該鋰電池的制造方法。

背景技術

鋰離子電池具有比能量高、循環性能好、壽命長、工作電壓高等優點，已廣泛應用于各個領域，隨著社會的進步，人們對鋰離子電池的需求多樣化，對電池的能量密度越高，特別在穿戴式設備的應用更是發展迅猛，特別是小而精的圓柱形電池與縮小版的扣式電池更是占據一席之地；然而目前市場上生產的圓柱形電池內部存在著隱形的危險，具體表現為由于材料的不均勻造成了內部滑動，從而致使極耳、極片脫落等現象出現。

發明型內容

為了解決上述技術問題，本發明公開了一種新型鋰電池的固態化極組結構，鋰電池極組是制作鋰電池最重要的部件，極組好壞決定了鋰電池好壞。本發明制作的極組屬于無極耳接觸式極組，它適用范圍廣闊，包括圓柱電池，方型電池，紐扣電池，都具有良好的兼容性，極組作為鋰電池的一個獨立配件，使鋰電池的DIY生產變成了可能，可實現鋰電池產業分工合作生產模式。

本發明采用了一下技術方案：

該新型鋰電池包括正極片、負極片、隔膜，所述的隔膜設置在正極片和負極片之間，正極片的活性物為鈷酸鋰，該鈷酸鋰D50＝12±2μm，其比表面為0.25±0.5㎡/g，其基體為14±1μm的鋁箔；所述的負極片為石墨，該石墨D50＝12±2μm，其比表面為2±1㎡/g，其基體為9±1μm銅箔；所述的隔膜包括濕法5～20μm的基體、陶瓷粉D50＝0.6～2μm，凝膠漿料混合形成。

為了更好的實現發明目的，本申請還進一步的具有以下技術特征：

在一些實施例中，隔膜混合形成漿料后陶瓷漿料固含量為40±2％。

在一些實施例中，凝膠漿料為改性聚偏氟乙烯(PVDF)-LBG,漿料固含量為6±3％。

本發明還公開了該種鋰電池的制作方法，包括以下步驟：

a、正極片制作，按鈷酸鋰：聚偏氟乙烯(PVDF)：碳納米管(CNT)：炭黑(SP)＝95％：2％：1.5％:1.5％稱取所需材料，通過攪拌機混料得到正極漿料；采用14±1μm的鋁箔作為涂布基體，將上述漿料涂布與鋁箔上，固含量為0.98％，壓實系數3.92；

b、負極片制作，按石墨：聚偏氟乙烯(PVDF)：炭黑(SP)＝95％：3％：2％稱取所需材料，通過攪拌機混料得到正極漿料；采用9±1μm銅箔作為涂布基體，將上述漿料涂布于銅箔上，固含量為0.97％，壓實系數1.60；

c、隔膜制作，采用濕法5～20隔膜作為基體，第一步：單面涂布陶瓷層(AL2O3),其固含量為40±2％，通過烘烤固化；第二部雙面涂布凝膠漿料，漿料固含量為6±3％，涂布后面密度為0.8～1.2g/㎡，涂布厚度為單面1μm；

d、極組制作，將上述步驟a、b、c得到的正極片、負極片、隔膜依次錯開層疊卷繞成為卷芯，使正極端與負極端面整齊露于兩頭，要求隔膜完全隔離正極片、負極片絕緣完好，卷芯卷繞厚度大于設計厚度3～10％，最后一圈由隔膜包覆收尾，由高溫膠紙貼合牢固。

e、采用對卷芯表面進行熱壓后轉冷壓，最后完成鋰電池的制作。