[發明專利]含有洋蔥狀富勒烯材料的鋰離子電池極群及電池制作方法

在審

• 申請號: 202010696260.2
• 申請日: 2020-07-20
• 公開（公告）號: CN111933828A
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: 吳戰宇;王大林;姜慶海;施曉渝;成辰;蔣仕平;沙樹勇;朱明海;董志成;孟云;尤兆坤
• 申請（專利權）人: 華富（江蘇）鋰電新技術有限公司
• 主分類號: H01M2/02
• 分類號: H01M2/02;H01M4/133;H01M4/1393;H01M4/36;H01M4/583;H01M10/0525;H01M10/058
• 代理公司: 南京蘇創專利代理事務所(普通合伙) 32273
• 代理人: 王華

本發明涉及含有洋蔥狀富勒烯材料的鋰離子電池極群，正負極片組包括若干個正極片、若干個負極片和若干個隔膜，正極片和負極片間隔設置，隔膜位于正極片和負極片之間；正極片和負極片包含洋蔥狀富勒烯材料。本發明公開了電池制作方法，包括極片制備，切片，疊片，定型，包覆保護膜，整形入殼和注液化成等步驟。電池極群外層為具有保護膜層，其成分為具有絕緣性質的高分子材料。保護膜層一方面可以增加極群內正負極片的耐沖擊強度，增加電池的承受外力沖擊的能力；另一方面具有絕緣性質，一旦電池被破壞造成電池破裂，可以降低極片內部短路的風險，提升鋰離子電池的安全性。制獲的含有洋蔥狀富勒烯的鋰電池具有較強的充放電性能和較長的循環壽命。

技術領域

本發明涉及一種含有洋蔥狀富勒烯材料的鋰離子電池極群及電池制作方法，屬于電池研發技術領域。

背景技術

隨著鋰離子電池技術的不斷進步和發展，其已經應用于數碼電子產品、儲能、動力、新能源汽車等多個領域。鋰離子電池本身具有重量輕、能量密度高、大倍率充放電性能優異等優點，但人們還是希望鋰離子電池的性能和安全性能進一步提高。決定鋰離子電池性能和安全性的重要因素之一是其電極材料的性能，另一重要因素是電池本身結構。

因此，需要從鋰離子電池的材料組成方面及電池機構組成兩方面加以考慮，從而解決這一問題。故，提供一種含有洋蔥狀富勒烯材料的鋰離子電池極群及電池制作方法。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供一種含有洋蔥狀富勒烯材料的鋰離子電池極群，其具體技術方案如下：包括正負極片組和保護膜層，所述保護膜層包覆于正負極片組外部，所述正負極片組包括若干個正極片、若干個負極片和若干個隔膜，所述正極片和負極片間隔設置，所述隔膜位于正極片和負極片之間；所述正極片為包含洋蔥狀富勒烯材料的正極片，所述負極片為包含富勒烯材料的負極片。

進一步的，所述保護膜層材料包括尼龍、聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯的一種或幾種。

進一步的，所述洋蔥狀富勒烯材料的分子結構包括核心和若干個層疊的外殼層，所述核心位于中心，外殼層以核心為中心將其包圍，外殼層為同心球；所述核心為富勒烯，分子式為C_2x(x＝10～40)；其外殼層為n(n＝3～21)層，每一層的碳原子數為2x·n²。

進一步的，所述保護膜層的厚度為10～25μm。

進一步的，所述正負極片組為筒狀結構或者矩形結構。

進一步的，當所述正負極片組為筒狀結構時，呈細長條狀的正極片、隔膜、負極片、隔膜順序疊放，正極片和負極片的寬度一致，且寬度方向的兩邊對齊，隔膜在寬度方向上的兩邊均超出正/負極片的對應邊，且超出部分的厚度大于夾在正極片和負極片中間部分的厚度，將疊好的正極片、隔膜、負極片、隔膜順/逆時針旋轉纏繞，形成圓柱體。該結構有助于增強正極片、負極片和隔膜之間的穩固性。

進一步的，當所述正負極片組為矩形結構時，將呈矩形的正極片、隔膜、負極片、隔膜順序依次疊放，正極片和負極片的長度和寬度一致，且對齊疊放，所述隔膜的寬度和長度均大于正/負極片的長度和寬度，且超出正/負極片邊緣外部的隔膜的厚度要大于夾在正極片和負極片之間部分的厚度。

一種含有洋蔥狀富勒烯材料的鋰離子電池極群電池制作方法，其具體的技術方案為：

步驟1、極片制備:將洋蔥狀富勒烯材料加入到正極材料和負極材料中，用極片涂布設備將正極材料或負極材料涂布于正極集流體或負極集流體，制備獲得含有洋蔥狀富勒烯材料的正極片和負極片；

步驟2、切片：將正極片和負極片按照電池規格剪切尺寸；

步驟3、疊片：用疊片設備將正極片、隔膜和負極片相互交疊，使得隔膜位于正極片和負極片之間，得到正負極片組；

步驟4、定型：將正負極片組按照電池規格制成對應形狀；