r>[0042]⑵包防粘隔离膜
[0043]选取0.04mm厚的PP或PE膜作为防粘隔离膜，将夹有I⑵制成的双面三维集流体的两金属锂片包住作为压前负极片；将压前负极片夹在作为防变形夹具的两个1mm厚铝片之间；
[0044]⑶负极片压片
[0045]用步骤2⑵完成的夹有压前负极片的防变形夹具放在2.5t压机上，设置压力为
0.8t，每次压2s，反复压3次，即完成本发明一次电池用锂负极片的制作过程。
[0046]选用二氧化锰作为正极活性物质，与实施例1制成的锂负极片装配，制作四只65Ah方形铝壳锂-二氧化锰电池(标记为1#电池、2#电池、3#电池和4#电池);将1#电池至4#电池进行电性能和安全性能测试:以2.4A进行恒流放电，放电电压截止到2.0V，4只电池的电性能都满足要求。此时,将1#电池和2#电池停止放电;3#电池和4#电池以1.2A恒流进行过放电试验，放至56h结束，四只电池均安全、无燃烧爆炸等情况发生。对1#电池和2#电池进行解剖，看到采用三维镍集流体上的金属锂片已经完全反应，没有多余的锂存在。
[0047]同上，选用二氧化锰作为正极活性物质，采用未经三维处理的普通镍带作为集流体的锂负极片装配，制作65Ah方形铝壳锂-二氧化锰电池，以与前款1#电池和2#电池同样的过程进行测试比较，未经三维处理的普通镍带作为集流体的锂负极片装配成的65Ah方形铝壳锂-二氧化锰电池的电性能虽然也能满足要求，但是解剖之后发现，金属锂片反应很不均匀，与集流体接触的地方反应比较充分，其它地方有很多剩余金属锂片；在过放电过程中有一只电池有冒烟现象，从而终止过放电试验。
[0048]通过比较可以看出，采用三维镍箔作为集流体的锂负极片具有金属锂片反应均匀、充分的特点，能够大幅提高电池的电性能和安全性。
[0049]实施例2:
[0050]将实施例1中的镍箔替换成厚度0.02mm的铜箔，其余过程与实施例1相同，制成一次电池用锂负极片。
[0051]选用二氧化锰作为正极活性物质，与实施例2制成的锂负极片装配，制作两只65Ah方形铝壳锂-二氧化锰电池(标记为5#电池和6#电池)；将5#电池和6#电池进行电性能和安全性能测试:以2.4A进行恒流放电，放电电压截止到2.0V，两只电池的电性能都满足要求。此时,将5#电池停止放电，6#电池以1.2A恒流进行过放电试验，放至56h结束，两只电池均安全、无燃烧爆炸等情况发生。对5#电池和6#电池均进行解剖，看到采用本发明实施例2制成三维铜集流体上的金属锂片已经完全反应，没有多余的锂存在。
[0052]选用二氧化锰作为正极活性物质，采用未经三维处理的普通镍带作为集流体的锂负极片装配，制作65Ah方形铝壳锂-二氧化锰电池，以与前款5#电池和6#电池同样的过程进行测试比较，未经三维处理的普通镍带作为集流体的锂负极片装配成的65Ah方形铝壳锂-二氧化锰电池的电性能虽然也能满足要求，但是解剖之后发现，金属锂片反应很不均匀，与集流体接触的地方反应比较充分，其它地方有很多剩余金属锂片。
[0053]本发明材料的制备原理:
[0054]将集流体基片的四周为光滑边缘，避免了集流体边缘出现尖刺而造成的电池短路，并且由于集流体基片上具有了带孔的凹凸形状构成了三维集流体，使得粘附在集流体基片两面的金属锂片之间形成最大的相互交叉的接触面，并具有很好的结合力，这样就使得在放电过程中特别是到了大电流放电后期，锂负极片一直能够均匀充分的进行反应，大幅提高电池的安全性能。
[0055]尽管上面对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的【具体实施方式】，上述的【具体实施方式】仅仅是示意性的，并不是限制性的。本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式。这些均属于本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.锂一次电池负极片的制备方法，包括制作集流体以及制作含集流体的锂负极片，其特征在于:所述集流体为在作为集流体基片的金属箔上制出单面三维状形成单面三维集流体或在作为集流体基片的金属箔上制出双面三维状形成双面三维集流体；所述集流体基片留出光滑边缘。2.根据权利要求1所述的锂一次电池负极片的制备方法，其特征在于:所述单面三维集流体的制作过程包括:选用镍箔或铜箔的金属箔作为集流体基片，将集流体基片一面均匀分布制出凹锥孔，两凹锥孔之间有连接两凹锥孔的集流体基片，完成单面三维集流体的制作过程。3.根据权利要求1所述的锂一次电池负极片的制备方法，其特征在于:所述双面三维集流体的制作过程包括以下步骤: 步骤⑴制作单面三维集流体 选用镍箔或铜箔的金属箔作为集流体基片，将集流体基片一面均匀分布制出凹锥孔，集流体基片面上相邻凹锥孔最小孔距之间能够再制出一个凹锥孔、并且两凹锥孔之间有连接两凹锥孔的集流体基片；完成单面三维集流体的制作过程； 步骤⑵制作双面三维集流体 将步骤I⑴完成的单面三维集流体翻转后用与步骤I⑴同样的方法在置于该三维导网辊压成型机中，步骤I⑴原有设置的参数不变，在单面三维集流体两凹锥孔之间的集流体基片上制出以集流体基片面为对称面，与凹锥孔形成镜像对称的锥孔作为凸锥孔与凹锥孔均布在集流体基片的两面，完成双面三维集流体的制作过程。4.根据权利要求2或3所述的锂一次电池负极片的制备方法，其特征在于:所述权利要求2中凹锥孔或所述权利要求3步骤⑴中凹锥孔的制作过程包括:将集流体基片置于三维导网辊压成型机的两个直径相同的金属辊之间，三维导网辊压成型机预先装配有上凸模和下凹模，上下模的两边各留出相同尺寸的光面作为预留导耳部位；将三维导网辊压成型机的压力设置为l_3kgf/cm2，压辊转速在0.5-2转/min ;启动三维导网辊压成型机，将所述集流体基片均匀送入对辊机内，完成集流体基片一面凹锥孔的制作过程。5.根据权利要求2或3所述的锂一次电池负极片的制备方法，其特征在于:所述凹锥孔的分布方式为矩阵型，凹锥孔的深度为0.05mm?0.5mm,凹锥孔上的凹锥孔壁俯视的形状为正方形、长方形、三角形、梯形、圆形之一种。6.根据权利要求3所述的锂一次电池负极片的制备方法，其特征在于:所述步骤⑵中凸锥孔为矩阵分布方式，凸锥孔上的凸锥孔壁俯视的形状为正方形、长方形、三角形、梯形、圆形之一种。7.根据权利要求1-3中一种所述的锂一次电池负极片的制备方法，其特征在于:所述锂负极片的制作过程: ⑴合片 将所述三维集流体置于两片金属锂片中间，用两块环氧层压玻璃布板将两金属锂片与三维集流体夹紧粘牢； ⑵包防粘隔离膜 选用PP或PE膜作为防粘隔离膜，将夹有三维集流体的两金属锂片包住作为压前负极片；将压前负极片夹在两个铝片之间； ⑶负极片压片 用夹有压前负极片的防变形夹具放在2.5t压机上，设置压力为0.8t，每次压2s，反复压3次，完成一次电池用锂负极片的制作过程。
【专利摘要】本发明涉及锂一次电池负极片的制备方法，包括制作集流体以及制作含集流体的锂负极片，其特点是：所述集流体为在金属箔上制出单面三维状形成单面三维集流体，或在金属箔上制出双面三维状形成双面三维集流体。本发明通过将金属箔作为集流体基片，在集流体基片上压制出三维金属箔，集流体基片四周留出光滑边缘保持集流体基片边缘完好，既避免了三维镍或三维铜箔周边毛刺造成最终电池的短路，又保证了粘附在集流体基片两面的金属锂片之间形成相互交叉的接触面，大幅提高了集流体与金属锂片的结合力，避免了金属锂片的脱离，使得锂能够均匀、充分的反应，提高了负极片的导电性，节约了电池制作成本，保证了锂一次电池大电流放电的安全可靠。
【IPC分类】H01M4/04, H01M4/08
【公开号】CN105304856
【申请号】CN201410379175
【发明人】冯建君, 陈雪梅, 陈笛, 郭际, 孟宪玲, 丁志强
【申请人】中国电子科技集团公司第十八研究所
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2014年8月1日