一种圆柱锂离子电池电芯材料及制备方法与流程

文档序号:11103669阅读:749来源:国知局

本发明涉及一种电池生产工艺,特别涉及一种圆柱锂离子电池电芯材料及制备方法,属于锂离子电池技术领域。



背景技术:

圆柱锂离子电池分为磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂、钴锰混合、三元材料不同体系,外壳分为钢壳和聚合物两种,不同材料体系电池有不同的优点;现有技术中主要以钢壳圆柱磷酸铁锂电池为主,铁锂电池表现为容量高、输出电压高、良好的充放电循环性能、输出电压稳定、能大电流放电、电化学稳定性能、使用中安全,不会因过充电、过放电及短路等操作不当而引起燃烧或爆炸,工作温度范围宽、对环境友好;广泛应用于太阳能灯具、草坪灯具、后备能源、电动工具、玩具模型上;现有的圆柱型锂离子电芯生产比较成熟,但其并没有很好地解决负极枝晶对隔膜破坏问题,同时正极表面规则度也比较低。



技术实现要素:

(一)要解决的技术问题

为解决上述问题,本发明提出了一种圆柱锂离子电池电芯材料及制备方法,能够保证枝晶可逆,且不会破坏隔膜,简化了生产步骤,且保证正极片表面一致性。

(二)技术方案

本发明的圆柱锂离子电池电芯材料,包括正极板、负极板、隔膜及外包装;所述正极板由正极活性涂料和双面碳纤维纸构成;所述负极板由铜箔基体、负极活性涂料和碳纤维层构成。

进一步地,所述正极活性涂料由组份重量百分比:相碳微球85%、石墨5%和偏氟乙烯10%构成;所述负极活性涂料由组份重量百分比:锰酸锂85%、导电剂8%和粘结剂7%构成。

所述圆柱锂离子电池电芯的制备方法;,包括如下步骤:

第一步,正极板和负极板制备,通过将正极活性涂料按照厚度要求涂覆于双面碳纤维纸上,并进行烘干、辊制和剪片;通过将负极活性涂料根据厚度要求涂覆于铜箔基体上,并对其进行附上一碳纤维层;所述碳纤维层为涂料厚度的12/1以下,并进行烘干、辊制和剪片;

第二步,卷制,先通过隔膜分别对第一步制好的正极板和负极板进行卷制,接着将完成卷制的正极板和负极板卷制成一电芯体;

第三步,包装,接着将第二步完成的电芯体放入外包装内,并进行点胶密封处理和内阻测量;

第四步,进行预充活化。

有益效果

与现有技术相比,本发明的圆柱锂离子电池电芯材料,简化了生产步骤,并对负极设置一层碳纤维层,且其与圆柱形锂离子电池内部的电解液接触,其表面很容易沉积一层碳化硅,能够很好地保护枝晶和隔膜,延长产品使用寿命;降低电池事故发生的可能性;另外直接将正极活性涂料按涂覆于双面碳纤维纸上;提高正极活性涂料抓料效果,有利于后期辊制后,正极片表面的一致性。

具体实施方式

圆柱锂离子电池电芯材料,包括正极板、负极板、隔膜及外包装;所述正极板由正极活性涂料和双面碳纤维纸构成;所述负极板由铜箔基体、负极活性涂料和碳纤维层构成。

进一步地,所述正极活性涂料由组份重量百分比:相碳微球85%、石墨5%和偏氟乙烯10%构成;所述负极活性涂料由组份重量百分比:锰酸锂85%、导电剂8%和粘结剂7%构成。

所述圆柱锂离子电池电芯的制备方法;,包括如下步骤:

第一步,正极板和负极板制备,通过将正极活性涂料按照厚度要求涂覆于双面碳纤维纸上,并进行烘干、辊制和剪片;通过将负极活性涂料根据厚度要求涂覆于铜箔基体上,并对其进行附上一碳纤维层;所述碳纤维层为涂料厚度的12/1以下,并进行烘干、辊制和剪片;

第二步,卷制,先通过隔膜分别对第一步制好的正极板和负极板进行卷制,接着将完成卷制的正极板和负极板卷制成一电芯体;

第三步,包装,接着将第二步完成的电芯体放入外包装内,并进行点胶密封处理和内阻测量;

第四步,进行预充活化。

本发明的圆柱锂离子电池电芯材料,简化了生产步骤,并对负极设置一层碳纤维层,且其与圆柱形锂离子电池内部的电解液接触,其表面很容易沉积一层碳化硅,导致锂金属很难沉积在锂层或铜箔基体表面;而是将锂金属沉积在碳纤维层的内部孔隙中,能够很好地保护枝晶和隔膜,延长产品使用寿命;降低电池事故发生的可能性;另外直接将正极活性涂料按涂覆于双面碳纤维纸上;提高正极活性涂料抓料效果,有利于后期辊制后,正极片表面的一致性。

上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下,本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进,均应落入到本发明的保护范围,本发明请求保护的技术内容,已经全部记载在权利要求书中。

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