一种电池及电池制备方法与流程

本发明涉及电池，具体涉及一种电池及电池制备方法。

背景技术：

1、锂电池具有高能量密度的特性，被广泛应用于电子设备或汽车领域。相关技术中，通过在电池的正极极片中加入导电炭，并对正极极片辊压来增加电池的能量密度。但辊压后的正积极片孔洞减少，电解液与正极极片的硫离子接触减少，硫离子无法充分进行反应，使得锂离子和电子的传输收到阻碍，导致电池的体积能量密度较低。

2、可见，相关技术中存在着电池的体积能量密度较低的问题。

技术实现思路

1、本发明实施例提供一种电池及电池制备方法，以解决相关技术中存在着电池的体积能量密度较低的问题。

2、为解决上述问题，本发明是这样实现的：

3、第一方面，本发明实施例提供一种电池，包括电芯和电解液，所述电芯包括正极极片、负极极片，以及位于所述正极极片与所述负极极片之间的隔膜基体，所述正极极片、所述负极极片和所述隔膜基体形成堆叠结构或卷绕结构，其中，

4、所述正极极片包括：

5、正极集流体，所述正极集流体用于传递电子；

6、正极涂片，所述正极涂片涂覆在所述正极集流体的表面，所述正极涂片包括纳米硫和二硫化钽。

7、可选的，所述正极涂片为被辊压得到的涂片，所述正极涂片在辊压前的厚度为50μm至300μm。

8、可选的，所述正极集流体在所述正极涂片辊压前的负载为2mg/cm2至6mg/cm2。

9、可选的，所述正极涂片还包括导电添加剂、粘接剂和溶剂，其中，

10、所述导电添加剂包括乙炔黑、科琴黑、碳纳米管中的一种；

11、所述粘接剂包括聚偏氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚环氧乙烯、聚丙烯酸、聚乙烯醇中的一种；

12、所述溶剂包括二甲基甲酰胺或n-甲基吡咯烷酮。

13、可选的，所述纳米硫和所述二硫化钽混合后的质量与所述导电添加剂的质量、所述粘接剂的质量的比值为8:1:1。

14、可选的，所述纳米硫通过如下方式得到：

15、将硫代硫酸钠和多层石墨烯片球磨；

16、将球磨后的混合物浸泡于浓度为1wt％至30wt％的盐酸中；

17、其中，所述硫代硫酸钠的质量与所述多层石墨烯片的质量比值为10:1至250:1。

18、可选的，所述二硫化钽为片状的二硫化钽粉末，所述片状的二硫化钽粉末通过如下方式得到：

19、将二硫化钽添加至无水乙醇中，再经过超声分散后烘干；

20、其中，所述二硫化钽在无水乙醇中的浓度为0.2g/ml至40g/ml。

21、可选的，所述电解液包括1,3二氧戊环、乙二醇二甲醚、双三氟甲磺酰亚胺锂和硝酸锂，其中，

22、所述1,3二氧戊环的质量与所述乙二醇二甲醚的质量比值为1:1；

23、所述双三氟甲磺酰亚胺锂的含量为1mol/l;

24、所述硝酸锂的含量为0.2wt%。

25、可选的，所述隔膜基体为聚乙烯隔膜或聚丙烯隔膜。

26、第二方面，本发明实施例还提供一种电池制备方法，包括：

27、将硫代硫酸钠和多层石墨烯片球磨得到第一混合物；

28、在无水乙醇中加入二硫化钽后进行超声分散并烘干，得到片状的二硫化钽粉末；

29、将所述第一混合物浸泡于盐酸中，得到第二混合物，所述第二混合物包括纳米硫；

30、将所述第二混合物与所述片状的二硫化钽粉末混合，并通过蒸馏水清洗，得到第三混合物，所述第三混合物包括所述片状的二硫化钽粉末和所述纳米硫；

31、将所述第三混合物与导电添加剂和粘结剂均匀混合，并加入溶剂，在真空环境下球磨搅拌，得到正极涂片；

32、将所述正极涂片涂覆至正极集流体，并在真空下加热烘干，得到初始正极极片；

33、将所述初始正极极片进行辊压，得到目标正极极片；

34、将所述目标正极极片、负极极片和隔膜基体堆叠或卷积，得到电芯；

35、根据所述电芯和电解液，制备得到所述电池。

36、在本发明实施例中，通过将包括纳米硫和二硫化钽的正极涂片涂覆在正极集流体的表面，其中，纳米硫具有更大的比表面积，能增加硫与电解液接触的表面积，使得硫离子能充分反应，降低电子传输收到的阻碍；同时二硫化钽具有更高的锂离子电导率，能有效提高锂离子的传导速率，锂离子和电子传输速率提高，减缓电池的容量衰退速率，提高了电池的体积能量密度。

技术特征：

1.一种电池，其特征在于，包括电芯和电解液，所述电芯包括正极极片、负极极片，以及位于所述正极极片与所述负极极片之间的隔膜基体，所述正极极片、所述负极极片和所述隔膜基体形成堆叠结构或卷绕结构，其中，

2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述正极涂片为被辊压得到的涂片，所述正极涂片在辊压前的厚度为50μm至300μm。

3.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，所述正极集流体在所述正极涂片辊压前的负载为2mg/cm2至6mg/cm2。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的电池，其特征在于，所述正极涂片还包括导电添加剂、粘接剂和溶剂，其中，

5.根据权利要求4所述的电池，其特征在于，所述纳米硫和所述二硫化钽混合后的质量与所述导电添加剂的质量、所述粘接剂的质量的比值为8:1:1。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的电池，其特征在于，所述纳米硫通过如下方式得到：

7.根据权利要求1至3中任一项所述的电池，其特征在于，所述二硫化钽为片状的二硫化钽粉末，所述片状的二硫化钽粉末通过如下方式得到：

8.根据权利要求1至3中任一项所述的电池，其特征在于，所述电解液包括1,3二氧戊环、乙二醇二甲醚、双三氟甲磺酰亚胺锂和硝酸锂，其中，

9.根据权利要求1至3中任一项所述的电池，其特征在于，所述隔膜基体为聚乙烯隔膜或聚丙烯隔膜。

10.一种电池制备方法，其特征在于，包括：

技术总结
本发明提供一种电池及电池制备方法，涉及电池技术领域，该电池包括电芯和电解液，所述电芯包括正极极片、负极极片，以及位于所述正极极片与所述负极极片之间的隔膜基体，所述正极极片、所述负极极片和所述隔膜基体形成堆叠结构或卷绕结构，其中，所述正极极片包括：正极集流体，所述正极集流体用于传递电子；正极涂片，所述正极涂片涂覆在所述正极集流体的表面，所述正极涂片包括纳米硫和二硫化钽。本发明通过在正极涂片中添加纳米硫和二硫化钽，提高了电池的体积能量密度。

技术研发人员：陈东旭,刘国锋,窦笠,吴晓梅,杨慧,王碧琼,高健,郭松峰,王旭,李丙涛,张仕琳,岳宇昂
受保护的技术使用者：中国铁塔股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12