專利名稱：鋰離子電池的制作方法
技術領域：
本發明關于一種鋰離子電池領域，特別是關于其結構。
背景技術：
現有技術中，鋰離子電池的結構中至少包括一組正極層和負極層，所述正極層和負極層之間通過隔膜層連接。其中的正負極層的電極復合材料的制作工藝是通過粘合劑將電極材料涂覆在金屬膜片上并成形獲得。該工藝的缺點是(1)由于在涂覆工藝中使用粘合劑，造成大量電極材料損失而不能充分的利用，也無法獲得高密度的復合材料；(2)同時活性材料和金屬傳導膜片之間的結合面相對薄弱，機械可靠性的降低，二者容易產生分離，電極復合材料的彎曲曲率受到限制。相應的體現在電池產品的性能上，這些都會造成電池產品的電容量、內阻值、使用壽命、加工工藝及成本、電池的應用領域等受到限制。由于電極材料和金屬之間分別屬于兩層，因此加工后二者形成較大距離，因而造成電池的內阻較大。而為了避免這個技術問題現有的電極復合材料需要制作的相對較薄； 但后續的電池組裝加工中為了得到相應的容量，則需要采用大量的多片層疊形式，這種多層的累積在性能上相應的也會造成電池內阻和性能的下降。這些現有技術上的相互制約， 造成了現有技術中的電池的內阻、壽命以及容量等參數無法得到實質的改善。同時，現有技術的機械性能也受到了限制。由于存在復合材料兩層間的相互分離破壞，以及金屬材料和電極材料的折斷的危險，即使采用現有技術中較薄的電極復合材料， 在實際的加工和制造工序中也無法實現較小的曲率變化。因此電池產品的結構和外形也受到了限制，特別是對于卷曲型電池。針對上述缺陷，現有技術所進行的改進是采用較為稀釋的電解液促進導電性能， 但由于其機械性能的殘缺，漏液現象容易出現，而該后果對電池本身形成了巨大的破壞。因此，需要通過一種新型的鋰離子電池，其具有較高的電池特性和機械特性，能夠達到(1)提高電極材料的利用率，并獲得較高的鋰離子的密度；( 提高活性材料同金屬傳導材料之間的結合程度，以顯著提高了其電傳導性和機械可靠性。
發明內容
為解決上述技術問題，實現本發明之目的，本發明提供一種鋰離子電池，其具有殼體，其中容納有至少一組正極層和負極層；隔膜層，其在所述正極層和負極層之間形成連接；電解液，其中的電解質LiClO4濃度為1. 5mol/L,溶劑碳酸丙烯酯與乙二醇二甲醚體積比8 1 ；所述正極層或負極層至少在同所述隔膜層之間還具有多孔的滲透層。本發明具有工藝簡單、防漏液效果顯著的突出優點，同時提高電極材料的利用率， 并獲得較高的鋰離子的密度；以及提高活性材料同金屬傳導材料之間的結合程度，以顯著提高了其電傳導性和機械可靠性，滿足電池產品能夠應用到更加廣泛的技術領域的要求。
圖1為具有一組正極層和負極層的本發明電池結構示意圖。
具體實施例方式本發明提供一種鋰離子電池，其具有殼體(未示出)，其中容納有至少一組正極層和負極層；隔膜層，其在所述正極層和負極層之間形成連接；電解液，其中的電解質 LiClO4濃度為1.5mol/L，溶劑碳酸丙烯酯與乙二醇二甲醚體積比8 1 ；所述正極層或負極層至少在同所述隔膜層之間還具有多孔的滲透層。如圖1所示，本發明提供一種鋰離子電池10，其包括至少一組正極層11和負極層 12，所述正極層和負極層之間通過隔膜層13連接，所述碳化介質實質包裹所述電極材料和所述金屬泡沫，并提供其間的電傳導連接。另外，該鋰離子電池中還具有容納于殼體內的電解液，其中的電解質LiClO4濃度為1.5mol/L，溶劑碳酸丙烯酯與乙二醇二甲醚體積比8 1。本發明采取提高溶劑中粘稠度較大的碳酸丙烯酯比例、降低揮發性很強的乙二醇二甲醚比例的措施，明顯降低了電解質溶液的蒸氣壓，保持了電池密封結構的有效性，從而徹底解決了該電池儲存漏液的問題。 本發明提高電解質LiClO4濃度的技術措施用以禰補因電解質溶液粘稠度增加而使其電導率有所下降的問題，有利于提高本電池微電流供電的均衡、穩定性。經儲存試驗證明本電池無一漏液，且放電性能穩定。本發明具有工藝簡單、防漏液效果顯著的突出優點。同時作為相對于上述電解液組成成分，為了在較為粘稠的電解液中便有電極材料的溝通和導電，所述正極層11或負極層12至少在同所述隔膜層13之間還具有多孔的滲透層110，120。該多孔滲透層110，120由于位于電極層(正或負極層)同所述隔膜層13之間，其一方面起到連接固定的作用，也可以通過在加工時受熱并產生一定變形、形成粘性連接效果，為后續的多層電極層的組合提供了粘合連接的作用；同時更重要的是其能夠促進電極材料同隔膜層之間的溝通和導電，極大的促進了電池內阻的降低。因此本發明在由于采用優選的電解液后，達到了避免現有技術中機械新能所引起的外漏現象，同時由于存在著滲透層結構，提供了導電性能，降低了內阻。作為具體的實施方式，本發明中電極復合材料可以是正電極復合材料或負電極復合材料。例如對于正電極復合材料，其中作為正極的所述電極材料是鋰離子化合物，且所述鋰離子化合物至少選自以下材料的一種Li (NiCoMn) O3, LiCoO2, LiMnO2或Li!^eP04。例如，對于負電極復合材料，其中作為負極的所述電極材料至少選自以下材料的一種碳，硅，SnO2, Sb2O3 或 LiTiO2。為了方便后續的電池加工制造工藝，本發明中的電極復合材料呈具有實質均勻厚度的片狀材料。以便于后續的計量、安裝以及對不同類型電池的進一步制造。而采取本發明技術特征的電極復合材料，其厚度可以為100微米至1厘米，由于其具有較大的電池容量、同時具備較大的機械性能，特別是抗彎曲的特性，因此其厚度不僅可以滿足現有技術中較薄應用場合的要求，還能夠改善。
權利要求
1.一種鋰離子電池，其具有殼體，其中容納有 至少一組正極層和負極層；隔膜層，其在所述正極層和負極層之間形成連接；電解液，其中的電解質LiCio4濃度為1.5mol/L，溶劑碳酸丙烯酯與乙二醇二甲醚體積比 8 1 ；所述正極層或負極層至少在同所述隔膜層之間還具有多孔的滲透層。
2.如權利要求1所述的鋰離子電池，其特征在于所述正極層中的電極材料是鋰離子化合物，且所述鋰離子化合物至少選自以下材料的一種=Li(NiCoMn)O3, LiCoO2, LiMnO2或 LiFeP04。
3.如權利要求1所述的鋰離子電池，其特征在于所述負極層中的電極材料至少選自以下材料的一種碳，硅，SnO2, Sb2O3或LiTiO20
4.如權利要求1所述的鋰離子電池，其特征在于所述正極層和負極層為實質均勻厚度的片狀材料。
5.如權利要求4所述的鋰離子電池，其特征在于所述厚度為100微米至1厘米。
全文摘要
一種鋰離子電池，其具有殼體，其中容納有至少一組正極層和負極層；隔膜層，其在所述正極層和負極層之間形成連接；電解液，其中的電解質LiClO4濃度為1.5mol/L，溶劑碳酸丙烯酯與乙二醇二甲醚體積比8∶1；所述正極層或負極層至少在同所述隔膜層之間還具有多孔的滲透層。本發明具有工藝筒單、防漏液效果顯著的突出優點，同時提高電極材料的利用率，并獲得較高的鋰離子的密度；以及提高活性材料同金屬傳導材料之間的結合程度，以顯著提高了其電傳導性和機械可靠性。
文檔編號H01M10/0525GK102244289SQ20111013605
公開日2011年11月16日 申請日期2011年5月25日 優先權日2011年5月25日
發明者虞海盈 申請人:虞海盈