一种超薄二次电池及其制备方法_2

文档序号:8307232阅读:来源:国知局
膜片(3)的厚度为40-400 μ m,优选为50-300 μ m,进一步优选为50-270 μmD
[0042]所述导电层⑶位于基材(J)的一侧;且厚度为1-10 μ m ;涂刷时,将正极正极浆料涂刷在导电层⑶上,经烘干,辊压后,所得正极膜片⑵的一面与导电层⑶直接接触。
[0043]本发明一种超薄二次电池的制备方法,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。
[0044]本发明一种超薄二次电池的制备方法,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。
[0045]本发明一种超薄二次电池的制备方法,步骤二中,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。
[0046]本发明一种超薄二次电池的制备方法,步骤二中,所述负极集流体(5b)由带有导电层(%)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。
[0047]本发明一种超薄二次电池的制备方法,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。
[0048]本发明一种超薄二次电池的制备方法,所述导电层(9a)与正极膜片⑵直接接触。
[0049]本发明一种超薄二次电池的制备方法,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。
[0050]本发明一种超薄二次电池的制备方法,所述导电层(9b)与负极膜片(3)直接接触。
[0051]本发明一种超薄二次电池的制备方法,所述导电层(9a)、导电层(9b)的涂覆厚度均为1-10μπι。本发明一种超薄二次电池的制备方法,步骤二中,所述包装膜(6)为铝塑复合膜。
[0052]本发明一种超薄二次电池的制备方法,所述包装膜(6)将正极集流体(5a)、负极集流体(5b)、电解液、隔膜(1)、正极膜片(2)、负极膜片(3)封闭,得到所述超薄二次电池。
[0053]本发明一种超薄二次电池的制备方法,所制备的正极膜片(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0.20mm。
[0054]本发明一种超薄二次电池的制备方法,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。所述活化的条件为:先用0.0lC?0.1C(C为电池的标称容量)的电流充电30?200min,再用0.05C?0.2C的电流充电60?300min。整形可使电池更加平整;整形后,将电池产生的少量气体抽出并在真空环境下完成二次封装;最后使用0.1?0.5C的电流测试电池容量,完成电池制作。
[0055]本发明一种超薄二次电池的制备方法,所述制备的超薄二次电池成品的厚度为0.3-2.0mm,优选为 0.3-1.0mm。
[0056]在本发明中C为电池的标称容量。
[0057]与现有技术比较,本发明具有以下优点:
[0058](I)本发明由于采用了分别附着在隔膜⑴的两侧正极膜片(2)、负极膜片(3)这一结构,使得隔膜(I)、正极膜片(2)、负极膜片(3)在构成了一个整体,这有效的缩短了正极膜片⑵与负极膜片⑶之间的间距,这为制备超薄二次电池提供必要条件。由于正极膜片(2)与负极膜片(3)的制备是采用涂覆方式制备的,其形状、厚度可以根据实际需求进行很好的控制。
[0059](2)在隔膜上涂覆导电剂可以有效的改善电池的导电性和电化学性能。
[0060](3)在涂覆后的隔膜上涂覆正负极活性物质,颠覆以往的将活性物质涂覆与基体上的工艺,通过将活性物质涂覆于隔膜上、再辊压使的正负极活性材料接触更紧密、极化更小、倍率更好、循环得到有效提升;将活性物质涂覆于隔膜上有效避免了叠片电池因为厚度问题;将正负极片通过涂覆方式直接涂覆在隔膜上并制作成单面,这有效的避免了极片打卷、错位、掉粉等问题。
[0061](4)将涂有导电胶网状集流体(与活性物质接触部分)压至极片上,这样避免了传统焊接方式造成的接触内阻大,同时网状极耳与正负极膜片的接触更好,可以降低集流体与膜片之间的接触电阻,同时可以有效的提升质量比能量,降低电池的厚度。
[0062](5)采用铝塑膜作为包装膜可有效地降低包装膜的厚度和重量,极大的提升电池的能量密度。
[0063]因此,采用本发明的上述技术,可以有效改善超薄电池的硬度和安全性,显著改善电池的循环寿命和快速充放电性能,极大的提升了超薄电池的加工性能和能量密度。【附图说明】:
[0064]附图1本发明所设计的带有正极膜片、负极膜片的隔膜结构示意图;
[0065]附图2本发明所设计的正极集流体结构示意图;
[0066]附图3本发明所设计的负极集流体结构示意图;
[0067]附图4为复合集流体后的膜片示意图;
[0068]附图5为组装后的电池外观示意图;
[0069]附图6:为实施例1所制备成品利用0.5C的电流放电,所得放电曲线图;
[0070]附图7:为实施例1所制备成品在0.5C电流循环300次的容量保持率曲线;
[0071]附图8:为实施例2所制备成品利用0.5C的电流放电,所得放电曲线图;
[0072]附图9:为实施例2所制备成品在0.5C电流循环300次的容量保持率曲线;
[0073]附图10为实施例3所制备成品利用0.5C的电流放电,所得放电曲线图;
[0074]附图11为实施例2所制备成品在0.5C电流循环300次的容量保持率曲线。
[0075]图1中,I为隔膜、2为正极膜片、3为负极膜片、7为基材、8为导电层;从图1中可以看出,隔膜I由基材7和导电层8组成,且正极膜片2、负极膜片3分别位于隔膜的两侧,且与隔膜直接接触。
[0076]图2中,4a为正极集流体上所带的导电胶、5a为正极集流体、9a为正极所用网状金属、10为极耳、11为极耳胶;
[0077]图3中,4b为负极集流体上所带的导电胶、5b为负极集流体、9b为负极所用网状金属、10为极耳、11为极耳胶。
[0078]图4中,I为隔膜、2为正极膜片、9a为正极所用的网状金属、11为极耳胶、12为正极、13为负极;从图4中可以看出正极膜片2与隔膜I直接接触,结合图2可以看出,涂覆在9a上的导电胶直接与正极膜片2接触。图4中,在隔膜I的另一侧,还设有与正对于正极膜片的负极膜片。在实际应用过程中涂覆在9b上的导电胶直接与负极膜片2接触。
[0079]图5中,6为包装膜、11为极耳胶、12为正极、13为负极,从图6中可以看出,经包装膜6包裹、封装后,得到超薄电池。
[0080]从图6中可以看出在室温下,实施例1所制备的电芯利用0.5C(30mA)的电流放电情况。
[0081]从图7中可以看出实施例1所制备的电芯,在室温下以0.5C电流循环300次后,其容量保持率大于97.5%。
[0082]从图8中可以看出实施例2所制备的电芯利用0.5C(30mA)的电流放电情况。
[0083]从图9中可以看出实施例2所制备的电芯,在室温下以0.5C电流循环300次后,其容量保持率大于96%。
[0084]从图10中可以看出实施例3所制备的电芯利用0.5C(30mA)的电流放电情况。
[0085]从图11中可以看出实施例3所制备的电
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