一种超薄二次电池及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种超薄二次电池及其制备方法，属电化学领域。
【背景技术】
[0002]锂离子二次电池作为一种绿色环保电池，具有工作电压高、比能量高和循环寿命长等优点，近年来得到了迅速发展，随着智能银行卡、身份证识别卡、电子纸、智能交通管理卡快速发展，应用范围也在不断扩大，需要储存的信息越来越多、安全性要求越来越高、传统的磁卡已经不能满足以上需求。随着智能银行卡、身份证识别卡、电子纸、智能交通管理卡快速发展，应用范围也在不断扩大，对电池的需求和要求也越来越高、特别是对电池的厚度和安全性能提出了更高的要求。
[0003]目前商业化的超薄锂离子电池主要为常规叠片结构设计，将正负极浆料分别涂覆在正负极集流体上，将隔膜间隔在正负极片之间进行叠片组装成电芯，使用铝塑膜作为包装膜，经注液、一次封装、化成、整形、二次封装、分容等工序制成超薄电池。当电池厚度^ 0.5_时，只能在基体的一侧涂覆活性物质，导致极片打卷、不易对辊、并且极易导致活性物质容易从集流体上脱落，造成叠片工序操作困难，产品优率低等问题。
【发明内容】
[0004]本发明针对现有超薄二次电池存在的不足之处，提供一种超薄二次电池及其制备方法；解决了现有超薄电池存在的难以薄化、制程过程中极片易打卷、不易对辊、产品优率低等问题。
[0005]本发明一种超薄二次电池，包括隔膜(I)、正极膜片(2)、负极膜片(3);所述正极膜片(2)、负极膜片(3)分别附着在隔膜⑴的两侧，并与隔膜⑴直接接触。所述隔膜(I)由基材(7)和导电层⑶组成；所述导电层⑶位于基材(7)的一侧，且导电层⑶与正极膜片(2)直接接触。
[0006]本发明一种超薄二次电池，所述正极膜片⑵由正极活性物质、粘结剂、导电剂组成。
[0007]本发明一种超薄二次电池，所述正极活性物质选自锂的过渡金属氧化物LiCo02、LiN12, LiVPO4' LiMnO2' Li2MnO4' LiFePO4' LiCoNixMnyO2, LiNixMn1^xO2, LiCoxNihO2中的至少一种；其中，X < l、y < l、x+y < I ;所述导电剂选自导电石墨，碳纳米管，石墨稀，碳纤维中的至少一种。
[0008]本发明一种超薄二次电池，所述负极膜片(3)由负极活性物质、粘结剂、导电剂组成。
[0009]本发明一种超薄二次电池，所述负极活性物质选自石墨；所述导电剂选自导电石墨，碳纳米管，石墨稀，碳纤维中的至少一种。
[0010]本发明一种超薄二次电池，所述隔膜⑴由基材(7)和导电层⑶组成。
[0011]本发明一种超薄二次电池，
[0012]所述隔膜(I)的厚度为6-60 μ m，优选为6-30 μ m，进一步优选为8-30 μ m。
[0013]所述正极膜片⑵的厚度为30-300 μ m，优选为40-200 μ m，进一步优选为40-180 μm。
[0014]所述负极膜片(3)的厚度为40-400 μ m，优选为50-300 μ m，进一步优选为50-260 μmD
[0015]本发明一种超薄二次电池，所述基材(7)选自聚丙烯(PP)膜、聚乙烯(PE)膜、聚丙烯和聚乙烯复合膜中的一种。
[0016]本发明一种超薄二次电池，所述导电层⑶的材质选自导电石墨、导电碳黑、碳纳米管、石墨烯、碳纤维中的至少一种。
[0017]本发明一种超薄二次电池，所述导电层(8)的厚度为1-10μπι。
[0018]本发明一种超薄二次电池，还包括正极集流体(5a)、负极集流体(5b)、包装膜
(6)、电解液。所述正极集流体(5a)由带有导电层(9a)的多孔网状金属(4a)和带有极耳胶
(11)的极耳(10)组成；所述多孔网状金属(4a)的材质为铝(也可称为多孔网状铝质金属(4a));所述负极集流体(5b)由带有导电层(9b)的多孔网状金属(4b)和带有极耳胶(11)的极耳(10)组成；所述多孔网状金属(4b)的材质选自铜、镍中的一种。
[0019]本发明一种超薄二次电池，所述正极集流体(5a)中的导电层(9a)均匀涂覆在多孔网状金属(4a)上。
[0020]本发明一种超薄二次电池，所述导电层(9a)与正极膜片(2)直接接触。
[0021]本发明一种超薄二次电池，所述负极集流体(5b)中的导电层(9b)均匀涂覆在多孔网状金属(4b)上。
[0022]本发明一种超薄二次电池，所述导电层(9b)与负极膜片(3)直接接触。
[0023]本发明一种超薄二次电池，所述导电层(9a)、导电层(9b)的涂覆厚度均为1-10 μm0
[0024]本发明一种超薄二次电池，所述包装膜(6)为铝塑复合膜。
[0025]本发明一种超薄二次电池，所述包装膜(6)将正极集流体(5a)、负极集流体(5b)、电解液、隔膜(I)、正极膜片(2)、负极膜片(3)封闭，得到所述超薄二次电池。
[0026]本发明一种超薄二次电池，本发明正极膜片(2)正对负极膜片(3)，且形状相似。为了保证良好的成品性能，一般正极膜片的尺寸略小于负极膜片的尺寸；同时隔膜的形状与正极膜片(2)、负极膜片(3)的形状相似，但其尺寸略大于负极膜片的尺寸。所述负极膜片(3)的边缘到隔膜(I)边缘的最小距离为0.2.0mm。
[0027]本发明一种超薄二次电池，所述超薄二次电池的厚度为0.3-2.0mm,优选为0.3-1.0mm。
[0028]本发明一种超薄二次电池的制备方法，包括下述步骤:
[0029]步骤一
[0030]按设定尺寸，在将正极浆料、负极浆料分别涂覆于隔膜(I)的正反面上，烘干，辊压，得到带有正极膜片⑵和负极膜片⑶的隔膜⑴；所述隔膜⑴由基材(7)和导电层
(8)组成;
[0031]步骤二
[0032]将正极集流体(5a)贴在正极膜片(2)上，将负极集流体(5b)贴在负极膜片(3)上，经压制使正极集流体(5a)与正极膜片(2)紧密接触，也使负极集流体(5b)与负极膜片
(3)紧密接触；然后采用包装膜(6)按设计的尺寸，进行包装，得到预留开口的软包二次电池；
[0033]步骤三
[0034]对步骤二所得预留开口的软包二次电池，进行真空脱水、注入电解液、将预留的开口密封，经活化，整形、二次封装、分容工序得到超薄二次电池。
[0035]本发明一种超薄二次电池的制备方法，步骤一中，所述正极浆料由正极活性物质、粘结剂、导电剂组成。
[0036]本发明一种超薄二次电池的制备方法，所述正极活性物质选自锂的过渡金属氧化物 LiCoO2' LiN12' LiVPO4, LiMnO2, Li2MnO4' LiFePO4' LiCOl_(x+y)NixMny02、LiNixMn1^xO2,LiCoxNihO2中的至少一种；其中，X < 1、y < 1、x+y < I ;所述导电剂选自导电石墨，碳纳米管，石墨烯，碳纤维中的至少一种。
[0037]本发明一种超薄二次电池的制备方法，步骤一中，所述负极膜片(3)由负极活性物质、粘结剂、导电剂组成。所述负极活性物质为石墨；所述导电剂选自导电石墨，碳纳米管，石墨烯，碳纤维中的至少一种。
[0038]本发明一种超薄二次电池的制备方法，步骤一中，
[0039]所述隔膜(I)的厚度为6-60 μ m，优选为6-30 μ m，进一步优选为8-30 μ m。
[0040]所述正极膜片(2)的厚度为30-300 μ m，优选为40-200 μ m，进一步优选为40-180 μm。
[0041 ] 所述负极