专利名称：大容量高功率锂二次电池及其制造方法
技术领域：
本发明涉及锂电池及制造方法，具体涉及一种大容量高 功率锂二次电池及其制造方法。
背景技术：
众所周知，锂二次电池是由正极、负极和隔膜以及电解
液构成的，其中正极通常使用铝箔作为基材进行双面涂布； 负极通常使用铜(铝)箔作为基材进行双面涂布。
正极、负极和隔膜的组装方式分为巻绕式、叠层式两种， 在制造小容量的电池如手机电池可以方便可靠的安排制造， 但是在制造大容量电池，容量是手机电池的100倍到200倍 时，遇到困难。
巻绕式大容量电池极片很长，巻绕时需要将正极、负极 和隔膜三个组件通过绕制的方法进行组装，电池越大，极片 越长，绕制的难度大大提高，可靠性严重降低；同时正极、 负极和隔膜三个部分在电池内作为独立组件，当电池处于长 期振动、高低温变化的环境中容易发生位移或表面材料脱 落，造成性能劣化或失效叠层式大容量电池虽然避免了巻绕式电池极片很长、绕 制难度大的问题，也产生了新的问题，主要是需要预制大量 正极、负极和隔膜叠层片，由于预制正极、负极叠层片使用 的刀模耐久性和可靠性都不高，造成叠层片的制程不能有效
控制；另外正极、负极和隔膜三个部分也是独立组件，当电 池处于长期振动、高低温变化的环境中容易发生位移或表面 材料脱落，造成性能劣化或失效，与巻绕式电池性能类似。
发明内容
本发明的目的在于提供一种大容量高功率锂二次电池 及其制造方法，采用不同大小电池兼容的弹性制造方法生产 锂二次电池，方便简单，易于实现机械自动化生产，并且该 电池在恶劣使用环境下具有高功率、耐振动、长寿命特性。
本发明的技术解决方案是该锂二次电池包括正极片、 负极片、隔膜、电解液和外包装，其特征在于其中，正极 片和负极片是由活性物质间隙涂布在金属箔的单面制成，隔
膜和正极片、负极片经粘合剂复合成PRECELL片，PRECELL 片沿涂布间隙Z型折叠形成电池极体，由电池极体后序装配 得锂二次电池。
本发明的大容量高功率锂二次电池中，正极活性物质为 锂钴氧化物、锂锰氧化物、镍锰氧化物、锂镍锰氧化物、磷 酸铁锂、磷酸锰锂、磷酸钒锂的一种或几种；负极活性物质 为石墨、碳微球、钛酸锂、锡合金的一种或几种。本发明的大容量高功率锂二次电池中，隔膜和正极片、
负极片进行复合的粘合剂为热熔性eva、聚偏氟乙烯pvdf 、 丁苯橡胶、丁氰橡胶、羧甲基纤维素、聚四氟乙烯、丙烯酸 酯及其衍生物中的一种或几种。
本发明的大容量高功率锂二次电池中，隔膜为聚丙烯、 聚乙烯、聚偏氟乙烯pvdf的一种或几种。
本发明的大容量高功率锂二次电池中，外包装为钢壳、 铝壳、铝塑复合膜的一种或几种。
本发明的大容量高功率锂二次电池的制造方法，由单面 间隙涂布的正极片、负极片与隔膜复合成PRECELL片，再由 PRECELL片通过Z型折叠形成电池极体，电池极体进行后续 装配程序得锂电池。
本发明的大容量高功率锂二次电池的制造方法，具体过 程如下(1)正极片单面间隙涂布在正极涂布基体上单面 间隙涂布正极活性物质；
(2) 负极片单面间隙涂布在负极涂布基体上单面间 隙涂布负极活性物质；
(3) PRECELL片将正极片、隔膜和负极片经粘合剂复 合成整体PRECELL片；
(4) 电池极体PRECELL片沿着涂布间隙进行Z字形折 叠成电池极体，其中正极的涂布基体始终与自身接触，负极 的涂布基体始终与自身接触，折叠层数由所需电池容量决定；
(5)电池由电池极体进行后续的装配制成电池。
本发明提供了方便简单可控易于实现的机械自动化制 造方法，避免了电池制造中最复杂、难控制的极片制造，使 大容量锂二次电池的大规模生产制造成为可能，而且单面涂 布极大地优化了基体承载电流的能力，使电池高功率、耐振 动、长寿命。
图l为本发明电池的正、负极片示意图。
图2为本发明的PRECELL片示意图。
图3为本发明的Z型电池极体示意图。
图4为本发明的PRECELL片生产示意图。
图中l基体，2活性物质，3间隙，4正极片，5隔膜， 6负极片，7正极料巻，8负极料巻，9隔膜料巻，IO粘合剂 料斗，ll复合辊，12PRECELL片料巻
具体实施例方式
下面结合具体的实例，进一步详细地描述本发明。应理 解，这些实施例只是为了举例说明本发明，而非以任何方式 限制本发明的范围。
实例1:依以下具体过程生产锂二次电池(1)正极片 单面间隙涂布在正极片涂布基体1上单面间隙3涂布正极 活性物质形成正极片4;正极活性物质为锂钴氧化物和锂锰氧化物；
(2) 负极片单面间隙涂布在负极片涂布基体1上单 面间隙3涂布负极活性物质形成负极片6;负极活性物质为 石墨和碳微球；
(3) PRECELL片将正极片4、隔膜5和负极片6经粘 合剂复合成整体PRECELL片；粘合剂为热熔性eva和聚偏氟 乙烯pvdf;粘合剂料斗10对正极料巻7和负极料巻8涂粘 合剂，正极料巻7、负极料巻8和隔膜料巻9在复合辊11作 用下得PRECELL片料巻12。
(4) 电池极体PRECELL片沿着涂布间隙进行Z字形折 叠成电池极体，其中正极片的涂布基体始终与自身接触，负 极片的涂布基体始终与自身接触，折叠层数由所需电池容量 决定；
(5) 电池由电池极体进行后续的装配制成电池。 实例2:依以下具体过程生产锂二次电池(1)正极片
单面间隙涂布在正极涂布基体1上单面间隙3涂布正极活 性物质形成正极片4;正极活性物质为镍錳氧化物和锂镍锰 氧化物；
(2) 负极片单面间隙涂布在负极片涂布基体1上单 面间隙3涂布负极活性物质形成负极片6;负极活性物质为 钛酸锂和锡合金；
(3) PRECELL片将正极片4、隔膜5和负极片6经粘合剂复合成整体PRECELL片;粘合剂为丁苯橡胶和丁氰橡胶; 粘合剂料斗10对正极料巻7和负极料巻8涂粘合剂，正极 料巻7、负极料巻8和隔膜料巻9在复合辊11作用下得 PRECELL片料巻12。
(4) 电池极体PRECELL片沿着涂布间隙进行Z字形折 叠成电池极体，其中正极片的涂布基体始终与自身接触，负 极片的涂布基体始终与自身接触，折叠层数由所需电池容量 决定；
(5) 电池由电池极体进行后续的装配制成电池。
实例3:依以下具体过程生产锂二次电池(1)正极片 单面间隙涂布在正极片涂布基体1上单面间隙3涂布正极 活性物质形成正极片4;正极活性物质为磷酸铁锂、磷酸锰 锂和磷酸钒锂；
(2) 负极片单面间隙涂布在负极涂布基体1上单面 间隙3涂布负极活性物质形成负极片6;负极活性物质为碳 微球和钛酸锂；
(3) PRECELL片将正极片4、隔膜5和负极片6经粘 合剂复合成整体PRECELL片；粘合剂为丁氰橡胶、聚四氟乙 烯和丙烯酸酯；粘合剂料斗10对正极料巻7和负极料巻8 涂粘合剂，正极料巻7、负极料巻8和隔膜料巻9在复合辊 11作用下得PRECELL片料巻12。
(4) 电池极体PRECELL片沿着涂布间隙进行Z字形折叠成电池极体，其中正极片的涂布基体始终与自身接触，负 极片的涂布基体始终与自身接触，折叠层数由所需电池容量
决定；
(5)电池由电池极体进行后续的装配制成电池。
权利要求
1、大容量高功率锂二次电池，该锂二次电池包括正极片(4)、负极片(6)、隔膜(5)、电解液和外包装，其特征在于其中，正极片(4)和负极片(6)是由活性物质间隙涂布在金属箔的单面制成，隔膜(5)和正极片(4)、负极片(6)经粘合剂复合成PRECELL片，PRECELL片沿涂布间隙Z型折叠形成电池极体，由电池板体后序装配得锂二次电池。
2、 根据权利要求1所述的大容量高功率锂二次电池， 其特征在于正极活性物质为锂钴氧化物、锂锰氧化物、镍 锰氧化物、锂镍锰氧化物、磷酸铁锂、磷酸锰锂、磷酸钒锂 的一种或几种；负极活性物质为石墨、碳微球、钛酸锂、锡 合金的一种或几种。
3、 根据权利要求1所述的大容量高功率锂二次电池， 其特征在于隔膜(5)和正极片(4)、负极片(6)进行复 合的粘合剂为热熔性eva、聚偏氟乙烯pvdf、 丁苯橡胶、丁 氰橡胶、羧甲基纤维素、聚四氟乙烯、丙烯酸酯及其衍生物 中的一种或几种。
4、 根据权利要求1所述的大容量高功率锂二次电池， 其特征在于隔膜(5)为聚丙烯、聚乙烯、聚偏氟乙烯pvdf 的一种或几种。
5、 根据权利要求1所述的大容量高功率锂二次电池，其特征在于外包装为钢壳、铝壳、铝塑复合膜的一种或几种。
6、 根据权利要求1所述的大容量高功率锂二次电池的制造方法，其特征在于由单面间隙涂布的正极片(4)、负极片(6)与隔膜(5)复合成PRECELL片，再由PRECELL片通过Z型折叠形成电池极体，电池极体进行后续装配得锂二次电池。
7、 根据权利要求6所述的大容量高功率锂二次电池的制造方法，其特征在于该锂二次电池的制造方法的具体过程如下1)正极片单面间隙涂布在正极涂布基体(1)上单面间隙(3)涂布活性物质形成正极片(4);2) 负极片单面间隙涂布在负极涂布基体(1)上单面间隙(2)涂布负极活性物质形成负极片(6);3) PRECELL片将正极片(4)、隔膜(5)和负极片(6)经粘合剂复合成整体PRECELL片；粘合剂料斗(10)对正极料巻(7)和负极料巻(8)涂粘合剂，正极料巻(7)、负极料巻(8)和隔膜料巻(9)在复合辊(11)作用下得PRECELL片料巻(12);4) 电池极体PRECELL片沿着涂布间隙进行Z字形折叠成电池极体，其中正极片的涂布基体始终与自身接触，负极片的涂布基体始终与自身接触，折叠层数由所需电池容量决定；5) 电池由电池极体进行后续的装配制成电池。
全文摘要
本发明公开了大容量高功率锂二次电池及其制造方法，包括正极片(4)、负极片(6)、隔膜(5)、电解液和外包装，其特征在于其中，正极片(4)和负极片(6)是由活性物质间隙涂布在金属箔的单面制成，隔膜(5)和正极片(4)、负极片(6)经粘合剂复合成PRECELL片，PRECELL片沿涂布间隙Z型折叠形成电池极体，由电池极体后序装配得锂二次电池；本发明提供了方便简单可控易于实现的机械自动化制造方法，避免了电池制造中最复杂、难控制的极片制造，使大容量锂二次电池的大规模生产制造成为可能，而且单面涂布极大地优化了基体承载电流的能力，使电池高功率、耐振动、长寿命。
文档编号H01M10/36GK101521290SQ200910024679
公开日2009年9月2日 申请日期2009年2月26日 优先权日2009年2月26日
发明者刚 李, 勃 杨, 铭 潘 申请人:江苏赛尔电池有限公司