專利名稱：鋰離子電池及制作該鋰離子電池的方法
鋰離子電池及制作該鋰離子電池的方法
技術領域：
本發明屬于電池能源領域，尤其涉及采用石墨箔制作電池正極，及采用該正極的鋰離子電池的制作方法。
背景技術：
隨著環保能源概念、可持續發展能源策略深入人心，綠色環保的太陽能、LED照明和鋰離子電池等行業的發展處于不斷上升狀態，鋰離子電池的應用規模持續擴大，鋰離子電池以其大功率充放電能力、高安全性以及長效使用壽命等特點逐漸在市場中占據主流地位，動力鋰離子電池是具有大流量電流充放電、大容量蓄電、常用于提供驅動動力的鋰離子電池，動力鋰離子電池最常見應用在電動交通工具、電動自行車以及電動汽車中，在鋰離子電池產量、銷售規模、應用設置大幅增長的同時，其性能穩定性、安全性成為更多受人關注的核心問題。鋰離子電池主要是由正極片、負極片、隔離膜、電解液、殼體五大部分組成，鋰離子電池內一般包括若干個依次層疊的電池單體，每個電池單體包括卷繞或者疊加的負極片、隔離膜和正極片，正極片包括正 極活性物質、導電劑、粘結劑和集流體組成，由正極活性物質和導電劑混合而成的漿料涂覆粘結于金屬箔的集流體表面，構成正極；負極包括負極活性物質、導電劑、粘結劑和集流體組成，由負極活性物質和導電劑混合而成的漿料涂覆粘結于金屬箔的集流體表面，構成負極；隔離膜間隔在負極片和正極片之間，起到電子阻隔、離子導通的作用，隔離膜是一種特殊的復合膜，成分有PP、PE、或者其混合體；所述電解液充斥在外殼之內、正極片和負極片之間，電解液是由鋰鹽和有機溶劑組成的溶液，殼體是包裹內部功能元件的密封外包裝裝置，有鋁殼、鋼殼、鋁塑膜等。上述集流體，是指匯集電流的結構或零件，在鋰離子電池上主要指的是金屬箔，如銅箔、鋁箔。其功用主要是將電池活性物質產生的電流匯集起來以便形成較大的電流對外輸出，因此集流體應與活性物質充分接觸，并且應當盡量減小其內阻以提高其性能。為了提高動力鋰離子電池的綜合性能，通常從電極材料、電解液、導電劑、集流體及電池制作和設計等方面作為切入點進行改進，在鋰離子電池中，活性材料混合漿料均勻涂布于鋁箔的集流體或銅箔的集流體表面，集流體通過與活性材料的物理接觸將電化學反應產生的電子匯集并導出至外電路，從而實現化學能轉化為電能的過程。由此原理可以推知，集流體與活性材料間的接觸狀況是影響鋰離子電池充放電性能的重要因素。在常規的鋰離子電池極片制作工藝中，活性材料混合漿料直接涂布于鋁箔或銅箔表面，干燥后通過粘結劑實現活性材料粘黏于集流體表面。然而，這樣的結構設計存在如下兩方面的缺陷:1、剛性的金屬集流體與活性材料顆粒間的接觸面積有限，界面電阻較大，引起電池內阻的上升，對于電池性能特別是電池在大電流充放電條件下的性能存在不良影響；2、粘結劑的粘結強度有限，在持續的充放電過程中，由于電池發熱而影響性能，極易造成活性材料與集流體間的膨脹脫離，也會帶來電池內阻的增加，使得電池的循環使用壽命縮短、尤其是在高溫條件和大倍率充放電的情況下特別明顯。因此，降低集流體與活性材料間的界面電阻，提高兩者之間的粘結強度是提升鋰離子電池性能的關鍵所在。目前解決上述問題的常規手段主要是通過采用增加漿料粘結劑的用量、集流體表面化學腐蝕、電暈或者是在集流體表面涂敷含導電材料的薄層等方法來增加兩者之間的粘附效果。然而只是單純地增加粘結劑用量會對電池性能造成一系列不良影響:包括電池內阻的增大、能量密度和功率密度的降低、循環使用壽命縮短、電池發熱量上升等；而化學腐蝕、電暈等特殊處理會對集流體產生一定程度的表面損傷，降低箔材的強度，嚴重影響后續的成品加工，并且成本較高，不利于大規模生產的需要。集流體表面涂敷含導電材料的薄層，是相對而言效果較好、不良影響較小，而也是目前使用最廣泛的方法，但是涂覆效果有限，不能改善電池在高溫和大倍率充放電情況下較差的循環壽命，同時涂覆也會增加一定的成本。
發明內容本發明針對以上情況，為了克服現有技術中鋰離子電池高溫循環性能以及大倍率循環性能較差的缺陷，提出了一種提高活性材料與集流體之間粘合強度的鋰離子電池，改善活性材料與集流體之間接觸效果，從而提高鋰離子電池在高溫和大倍率充放電情況下的循環壽命。本發明所提出的鋰離子電池，其中包括外殼、電解液、隔離膜、正極片和負極片，其中正極片和負極片之間夾設有隔離膜，所述正極片、負極片和隔離膜全部層疊設置在外殼內，在正極片、負極片和 隔離膜之間充斥電解液，其中正極片是在石墨箔集流體上涂覆正極活性材料漿料構成；所述負極片是在金屬箔集流體上涂覆負極活性材料漿料構成。其中正極活性材料漿料通過粘結劑粘覆在石墨箔集流體上，其中負極活性材料漿料通過粘結劑粘覆在銅箔集流體上。一種制作鋰離子電池的方法，其中包括正極片的制備、負極片的制備和電池的裝配，所述正極片的制備:以質量分數配比，將正極活性成分80-115份、粘結劑2-4份、正極導電劑2-5份，加入到48-130份的溶劑中，攪拌形成均勻的正極活性材料漿料；在該漿料的粘度為5000-15000mPa.S范圍內時，將該正極活性材料漿料均勻地涂布在石墨箔集流體上，將涂布有正極活性材料漿料的正極集流體烘干、輥壓后裁切成形正極片；所述負極片的制備:以質量分數配比，將負極活性成分80-115份、粘結劑1.5-5份、負極導電劑1-5份加入到100-130份溶劑中，攪拌形成均勻的負極活性材料漿料；將該負極活性材料漿料均勻地涂布在金屬箔集流體上，將涂布有負極活性材料漿料的金屬箔集流體烘干、輥壓后裁切成負極片；所述電池的裝配:將上述步驟完成的正極片、負極片中間夾設隔離膜，構成一個電芯，將該電芯容納在電池殼體內，注入2-6g/Ah濃度為0.8-2mol/L的電解液，然后將電池殼體密封，制成鋰離子電池。更進一步地，在上述其中的正極片的制備中，所述正極活性成分為鈷酸鋰LiCo02、磷酸亞鐵鋰LiFePO4、鎳鈷錳酸鋰LiCo1/3Ni1/3Mn1/302和錳酸鋰LiMn2O4中的一種或幾種混合物；所述粘結劑是聚偏氟乙烯(PVDF)，所述正極導電劑為乙炔黑、導電炭黑、導電石墨和碳納米管中任意一種或者多種混合物；所述溶劑為N-甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲基甲酰胺(DMF)、二乙基甲酰胺(DEF)、二甲基亞砜(DMSO)、四氫呋喃(THF)以及水和醇類中的任意一種或者幾種混合物；所述攪拌過程是在真空攪拌機中完成。而其中的負極片的制備中，所述負極活性成分為天然石墨、人造石墨、石油焦、有機裂解碳、中間相碳微球、碳纖維、錫合金和娃合金中的任意一種或幾種混合物；所述的粘結劑包括含氟樹脂和聚烯烴化合物；所述負極導電劑為乙炔黑、導電炭黑、導電石墨和碳納米管中的任意一種或者多種混合物；所述的溶劑為N-甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲基甲酰胺(DMF)、二乙基甲酰胺(DEF)、二甲基亞砜(DMS0)、四氫呋喃(THF)以及水和醇類中的任意一種或者幾種混合物。其中電池的裝配中，所述電解液為電解質和有機溶劑的混合溶液，所述電解質鋰鹽為六氟磷酸鋰(LiPF6)、高氯酸鋰、四氟硼酸鋰、六氟砷酸鋰、鹵化鋰、氯鋁酸鋰和氟烴基磺酸鋰中的任意一種或幾種混合物；所述有機溶劑為鏈狀酸酯和環狀酸酯混合溶液，其中鏈狀酸酯為碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸甲丙酯(MPC)和碳酸二丙酯(DPC)中的任意一種或者多種混合物；其中環狀酸酯為碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸亞乙烯酯(VC)和磺內酯中任意一種或幾種混合物。在所述電解液中添加亞硫酸丙烯酯(PS)或氟代碳酸乙烯酯(FEC)能促進固體電解質表面膜(SEI)形成的添加劑。將所述正極活性材料漿料均勻涂布在石墨箔集流體上，該石墨箔集流體厚度為35-60 μ m涂布速度控制在l_5m/min，經過均勻涂布漿料后，在90-150°的溫度下烘干、輥壓后，裁切為寬度為64mm、長度為255mm的正極片。所述負極集流體經過均勻涂布漿料后，在80-95°的溫度下烘干、輥壓后，裁切為寬度為66mm，長度為258mm的負極片；所述金屬箔集流體為銅箔集流體或者鋁箔集流體。
具體地說明，該制作鋰離子電池的方法，其中包括正極片的制備、負極片的制備和電池的裝配，所述正極片的制備:以質量分數配比，將正極活性成分LiC0O2IOO份、粘結劑聚偏氟乙烯(PVDF) 3份、碳黑3份，加入到50份N-甲基吡咯烷酮中，然后在真空攪拌機中攪拌形成均勻的正極活性材料漿料；將該漿料均勻的涂布在寬300毫米、厚48微米的石墨箔上，然后100度烘干、輥壓之后，裁切得到寬64毫米，長255毫米的正極片；所述負極片的制備:以質量分數配比，將負極活性成分人造石墨100份、羧甲基纖維素I份、丁苯橡膠2份、炭黑3份加入到120份的水中，然后在真空攪拌機中攪拌形成均勻的負極漿料；將負極漿料均勻地涂布在寬320微米，厚度為10微米的銅箔上，然后90度烘干、輥壓之后，裁切得到寬66毫米，長258毫米的負極片。所述電池的裝配:將上述步驟中制成的正、負極片中間夾設隔離膜，構成一個電芯，將該電芯容納在電池殼體內，隨后將濃度為lmol/L的六氟磷酸鋰溶解在EC/EMC/DEC =1:1:1的混合溶劑中形成非水電解液，將該電解液以4g/Ah的量注入電池鋁塑膜中，然后將電池殼體密封，制成鋰離子電池。本發明中采用石墨箔作為正極集流體材料，避免了采用鋁箔會有毛刺刺穿隔離膜，導致電池內部發生短路的情況，提高電池的安全性，而石墨箔的導熱率比其他金屬箔要高，同時熱阻低于其他金屬箔，有利于提高活性材料和集流體之間的粘結強度、改善活性材料和集流體之間的接觸粘合情況、減少極化、提高倍率性能，改善鋰離子電池整體性能。
具體實施方式下面將結合本發明的具體實施方式
對本發明鋰離子電池和制備鋰離子電池的方法進行進一步的詳細說明。本發明的鋰離子電池，其中包括外殼、電解液、隔離膜、正極片和負極片，其中正極片和負極片之間夾設有隔離膜，所述正極片、負極片和隔離膜全部層疊設置在外殼內，在正極片、負極片和隔離膜之間充斥電解液，其中正極片是在石墨箔集流體上涂覆正極活性材料漿料構成；所述負極片是在金屬箔集流體上涂覆負極活性材料漿料構成。其中正極活性材料漿料通過粘結劑粘覆在石墨箔集流體上，其中負極活性材料漿料通過粘結劑粘覆在銅箔集流體上。一種制作鋰離子電池的方法，其中包括正極片的制備、負極片的制備和電池的裝配，所述正極片的制備:以質量分數配比，將正極活性成分80-115份、粘結劑2-4份、正極導電劑2-5份，加入到48-130份的溶劑中，攪拌形成均勻的正極活性材料漿料；在該漿料的粘度為5000-15000mPa.S范圍內時，將該正極活性材料漿料均勻地涂布在石墨箔集流體上，將涂布有正極活性材料漿料的正極集流體烘干、輥壓后裁切成形正極片；所述正極活性成分為鈷酸鋰LiCoO2、磷酸亞鐵鋰LiFePO4、鎳鈷錳酸鋰LiCo1/3Ni1/3Mn1/302和錳酸鋰LiMn2O4中的一種或幾種混合物；所述粘結劑是聚偏氟乙烯(PVDF)，所述正極導電劑為乙炔黑、導電炭黑、導電石墨和碳納米管中任意一種或者多種混合物；所述溶劑為N-甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲基甲酰胺(DMF)、二乙基甲酰胺(DEF)、二甲基亞砜(DMS0)、四氫呋喃(THF)以及水和醇類中的任意一種或者幾種混合物；所述攪拌過程是在真空攪拌機中完成。所述負極片的制備:以質量分數配比，將負極活性成分80-115份、粘結劑1.5-5份、負極導電劑1-5份加入到100-130份溶劑中，攪拌形成均勻的負極活性材料漿料；將該負極活性材料漿料均勻地涂布在金屬箔集流體上，將涂布有負極活性材料漿料的金屬箔集流體烘干、輥壓后裁切成負 極片；所述負極活性成分為天然石墨、人造石墨、石油焦、有機裂解碳、中間相碳微球、碳纖維、錫合金和硅合金中的任意一種或幾種混合物；所述的粘結劑包括含氟樹脂和聚烯烴化合物；所述負極導電劑為乙炔黑、導電炭黑、導電石墨和碳納米管中的任意一種或者多種混合物；所述的溶劑為N-甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲基甲酰胺(DMF)、二乙基甲酰胺(DEF)、二甲基亞砜(DMS0)、四氫呋喃(THF)以及水和醇類中的任意一種或者幾種混合物。所述電池的裝配:將上述步驟完成的正極片、負極片中間夾設隔離膜，構成一個電芯，將該電芯容納在電池殼體內，注入2-6g/Ah濃度為0.8-2mol/L的電解液，然后將電池殼體密封，制成鋰離子電池。其中所述電解液為電解質和有機溶劑的混合溶液，所述電解質鋰鹽為六氟磷酸鋰(LiPF6)、高氯酸鋰、四氟硼酸鋰、六氟砷酸鋰、鹵化鋰、氯鋁酸鋰和氟烴基磺酸鋰中的任意一種或幾種混合物；所述有機溶劑為鏈狀酸酯和環狀酸酯混合溶液，其中鏈狀酸酯為碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸甲丙酯(MPC)和碳酸二丙酯(DPC)中的任意一種或者多種混合物；其中環狀酸酯為碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸亞乙烯酯(VC)和磺內酯中任意一種或幾種混合物。在所述電解液中添加亞硫酸丙烯酯(PS)或氟代碳酸乙烯酯(FEC)能促進固體電解質表面膜(SEI)形成的添加劑。將所述正極活性材料漿料均勻涂布在石墨箔集流體上，該石墨箔集流體厚度為35-60 μ m涂布速度控制在l-5m/min，經過均勻涂布漿料后，在90-150°的溫度下烘干、輥壓后，裁切為寬度為64mm、長度為255mm的正極片。所述負極集流體經過均勻涂布漿料后，在80-95°的溫度下烘干、輥壓后，裁切為寬度為66mm，長度為258mm的負極片；所述金屬箔集流體為銅箔集流體或者鋁箔集流體。具體地說明，請參考以下具體實施例，實施例1:一種鋰離子電池，其中包括外殼、電解液、隔離膜、正極片和負極片，其中正極片和負極片之間夾設有隔離膜，所述正極片、負極片和隔離膜全部層疊設置在外殼內，在正極片、負極片和隔離膜之間充斥電解液，其中正極片是石墨箔集流體上涂覆正極活性材料漿料構成；所述負極片是金屬箔集流體上涂覆負極活性材料漿料構成。其中正極活性材料漿料通過粘結劑粘覆在石墨箔集流體上，其中負極活性材料漿料通過粘結劑粘覆在銅箔集流體上。一種制作鋰離子電池的方法，其中包括正極片的制備、負極片的制備和電池的裝配，所述正極片的制備:以質量分數配比，將100份正極活性成分LiCoO2, 3份粘結劑聚偏氟乙烯(PVDF)、3份碳黑，加入到50份N-甲基吡咯烷酮中，然后在真空攪拌機中攪拌形成均勻的正極活性材料漿料；漿料的粘度測試值為5500mPa.S時，將該漿料均勻的涂布在寬300毫米、厚48微米的石墨箔上，其中涂布機的涂布速度設置為4.5m/min,涂布溫度干燥范圍為100°C，然后輥壓、裁切得到寬64毫米，長255毫米的正極片；所述負極片的制備:以質量分數配比，將100份負極活性成分人造石墨、I份羧甲基纖維素和2份丁苯橡膠的混合物、3份炭黑加入到120份水中，然后在真空攪拌機中攪拌形成均勻的負極漿料；將負極漿料均勻地涂布在寬320微米，厚度為10微米的銅箔上，然后90度烘干、輥壓之后，裁切得到寬66毫米，長258毫米的負極片。所述電池的裝配:將上述步驟中制成的正、負極片中間夾設隔離膜，構成一個電芯，將該電芯容納在電池殼體內，隨后將濃度為lmol/L的六氟磷酸鋰溶解在EC/EMC/DEC =1:1:1的混合溶劑中形成非水電解液，將該電解液以4g/Ah的量注入電池鋁塑膜中，然后將電池殼體密封，制成鋰離子電池Al。在所述電解液中添加亞硫酸丙烯酯(PS)或氟代碳酸乙烯酯(FEC)能促進固體電解質表面膜(SEI)形成的添加劑。實施例2:—種制作鋰離子電池的方法，其中包括正極片的制備、負極片的制備和電池的裝配，所述正極片的制備:以質量分數配比，將93份正極活性成分LiFePO4,4份粘結劑聚偏氟乙烯(PVDF)、3份碳納米管，加入到120份N-甲基吡咯烷酮中，然后在真空攪拌機中攪拌形成均勻的正極活性材料漿料，漿料的粘度測試為12000mPa.S，隨后將該漿料通過涂布機均勻的涂覆在寬300毫米、厚55微米的石墨箔集流體上，其中涂布機的涂布速度設置為1.5米/分鐘，涂布的溫度干燥范圍100-125度，然后輥壓、裁切得到寬64毫米，長255毫米的正極片；所述負極片的制備:以質量分數配比，將93份負極活性成分中間相碳微球、2份羧甲基纖維素和2份丁苯橡膠的混合物、3份炭黑加入到120份水中，然后在真空攪拌機中攪拌形成均勻的負極漿料；將負極漿料均勻地涂布在寬320微米，厚度為10微米的銅箔上，然后90度烘干、輥壓之后，裁切得到寬66毫米，長258毫米的負極片。所述電池的裝配:將上述步驟中制成的正、負極片中間夾設隔離膜，構成一個電芯，將該電芯容納在電池殼體內，隨后將濃度為1.2mol/L的六氟磷酸鋰溶解在EC / EMC /DEC = 1:1:1的混合溶劑中形成非水電解液，將該電解液以6g/Ah的量注入電池鋁塑膜中，然后將電池殼體密封，制成鋰離子電池A2。實施例3:一種制作鋰離子電池的方法，其中包括正極片的制備、負極片的制備和電池的裝配，所述正極片的制備:以質量分數配比，將94份正極活性成分LiCo1/3Ni1/3Mn1/302，3份粘結劑聚偏氟乙烯(PVDF)、3份乙炔黑，加入到60份N-甲基吡咯烷酮中，然后在真空攪拌機中攪拌形成均勻的正極活性材料漿料，漿料的粘度測試為6500mPa.S，隨后將該漿料通過涂布機均勻的涂覆在寬300毫米、厚40微米的石墨箔集流體上，其中涂布機的涂布速度設置為4m/min,涂布的溫度干燥范圍100-140度,然后棍壓、裁切得到寬64毫米,長255毫米的正極片；所述負極片的制備:以質量分數配比，將93份負極活性成分天然石墨、2份羧甲基纖維素和2份丁苯橡膠的混合物、3份炭黑加入到120份水中，然后在真空攪拌機中攪拌形成均勻的負極漿料；將負極漿料均勻地涂布在寬320微米，厚度為10微米的銅箔上，然后90度烘干、輥壓之后，裁切得到寬66毫米，長258毫米的負極片。所述電池的裝配:將上述步驟中制成的正、負極片中間夾設隔離膜，構成一個電芯，將該電芯容納在電池殼體內，隨后將濃度為lmol/L的六氟磷酸鋰溶解在EC / EMC /DEC = 1:1:1的混合溶劑中形成非水電解液，將該電解液以4g/Ah的量注入電池鋁塑膜中，然后將電池殼體密封，制成鋰離子電池A3。對比例1:本對比例示范出將正極漿料涂覆在鋁箔集流體上的鋰離子電池的其制備方法，提供該鋰離子電池的試驗參數作為對比。在本對比例中采用與實施例1相同的制備方法，各種成分及用量都相同，只是集流體采用的是鋁箔，得到對比例I的鋰離子電池AB1。對比例2:本對比例示范出將正極漿料涂覆在涂碳的鋁箔集流體上的鋰離子電池的制備方法，提供該鋰離子電池的試驗參數作為對比。在本對比例中采用與實施例1相同的制備方法，各種成分及用量都相同，只是集流體采用的是涂碳鋁箔，得到對比例2的鋰離子電池AB2。將實施1-3和對比例1、2的進行測試，得到結果如表I所示表I
權利要求
1.一種鋰離子電池，其中包括外殼、電解液、隔離膜、正極片和負極片，其特征在于，其中正極片和負極片之間夾設有隔離膜，所述正極片、負極片和隔離膜全部層疊設置在外殼內，在正極片、負極片和隔離膜之間充斥電解液，其中正極片是在石墨箔集流體上涂覆正極活性材料漿料構成；所述負極片是在金屬箔集流體上涂覆負極活性材料漿料構成。
2.根據權利要求1所述鋰離子電子，其特征在于，其中正極活性材料漿料通過粘結劑粘覆在石墨箔集流體上，其中負極活性材料漿料通過粘結劑粘覆在銅箔集流體上。
3.一種制作鋰離子電池的方法，其特征在于，其中包括正極片的制備、負極片的制備和電池的裝配， 所述正極片的制備:以質量分數配比，將正極活性成分80-115份、粘結劑2-4份、正極導電劑2-5份，加入到48-130份的溶劑中，攪拌形成均勻的正極活性材料漿料；在該漿料的粘度為5000-15000mPa.S范圍內時，將該正極活性材料漿料均勻地涂布在石墨箔集流體上，將涂布有正極活性材料漿料的正極集流體烘干、輥壓后裁切成形正極片； 所述負極片的制備:以質量分數配比，將負極活性成分80-115份、粘結劑1.5-5份、負極導電劑1-5份加入到100-130份溶劑中，攪拌形成均勻的負極活性材料漿料；將該負極活性材料漿料均勻地涂布在金屬箔集流體上，將涂布有負極活性材料漿料的金屬箔集流體烘干、輥壓后裁切成負極片； 所述電池的裝配:將上述步驟完成的正極片、負極片中間夾設隔離膜，構成一個電芯，將該電芯容納在電池殼體內，注入2-6g/Ah濃度為0.8-2mol/L的電解液，然后將電池殼體密封，制成鋰離子電池。
4.根據權利要求3所述制作鋰離子電池的方法，其特征在于，其中的正極片的制備中，所述正極活性成分為鈷酸鋰LiCoO2、磷酸亞鐵鋰LiFePO4、鎳鈷錳酸鋰LiCo1/3Ni1/3Mn1/302和錳酸鋰LiMn2O4中的一種或幾種混合物；所述粘結劑是聚偏氟乙烯(PVDF)，所述正極導電劑為乙炔黑、導電炭黑、導 電石墨和碳納米管中任意一種或者多種混合物；所述溶劑為N-甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲基甲酰胺(DMF)、二乙基甲酰胺(DEF)、二甲基亞砜(DMS0)、四氫呋喃(THF)以及水和醇類中的任意一種或者幾種混合物；所述攪拌過程是在真空攪拌機中完成。
5.根據權利要求3所述制作鋰離子電池的方法，其特征在于，其中的負極片的制備中，所述負極活性成分為天然石墨、人造石墨、石油焦、有機裂解碳、中間相碳微球、碳纖維、錫合金和硅合金中的任意一種或幾種混合物；所述的粘結劑包括含氟樹脂和聚烯烴化合物；所述負極導電劑為乙炔黑、導電炭黑、導電石墨和碳納米管中的任意一種或者多種混合物；所述的溶劑為N-甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲基甲酰胺(DMF)、二乙基甲酰胺(DEF)、二甲基亞砜(DMSO)、四氫呋喃(THF)以及水和醇類中的任意一種或者幾種混合物。
6.根據權利要求3所述制作鋰離子電池的方法，其特征在于，其中電池的裝配中，所述電解液為電解質和有機溶劑的混合溶液，所述電解質鋰鹽為六氟磷酸鋰(LiPF6)、高氯酸鋰、四氟硼酸鋰、六氟砷酸鋰、齒化鋰、氯鋁酸鋰和氟烴基磺酸鋰中的任意一種或幾種混合物；所述有機溶劑為鏈狀酸酯和環狀酸酯混合溶液，其中鏈狀酸酯為碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸甲丙酯(MPC)和碳酸二丙酯(DPC)中的任意一種或者多種混合物；其中環狀酸酯為碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸亞乙烯酯(VC)和磺內酯中任意一種或幾種混合物。
7.根據權利要求6所述制作鋰離子電池的方法，其特征在于，在所述電解液中添加亞硫酸丙烯酯(PS)或氟代碳酸乙烯酯(FEC)能促進固體電解質表面膜(SEI)形成的添加劑。
8.根據權利要求4所述制作鋰離子電池的方法，其特征在于，將所述正極活性材料漿料均勻涂布在石墨箔集流體上，該石墨箔集流體的厚度為35-60 μ m，涂布速度控制在l-5m/min，經過均勻涂布漿料后，在90-150°的溫度下烘干、輥壓后，裁切為規格大小的正極片。
9.根據權利要求5所述制作鋰離子電池的方法，其特征在于，所述金屬箔集流體經過均勻涂布漿料后，在80-95°的溫度下烘干、輥壓后，裁切為規格大小的負極片；所述金屬箔集流體為銅箔集流體或者鋁箔集流體。
10.一種制作鋰離子電池的方法，其中包括正極片的制備、負極片的制備和電池的裝配，所述正極片的制備:以質量分數配比，將正極活性成分LiC0O2IOO份、粘結劑聚偏氟乙烯(PVDF)3份、碳黑3份，加入到50份N-甲基吡咯烷酮中，然后在真空攪拌機中攪拌形成均勻的正極活性材料漿料；將該漿料均勻的涂布在寬300毫米、厚48微米的石墨箔上，然后100度烘干、輥壓之后，裁切得到寬64毫米，長255毫米的正極片； 所述負極片的制備:以質量分數配比，將負極活性成分人造石墨100份、羧甲基纖維素I份、丁苯橡膠2份、炭黑3份加入到120份的水中，然后在真空攪拌機中攪拌形成均勻的負極漿料；將負極漿料均勻地涂布在寬320微米，厚度為10微米的銅箔上，然后90度烘干、輥壓之后，裁切得到寬66毫米，長258毫米的負極片。
所述電池的裝配:將上述步驟中制成的正、負極片中間夾設隔離膜，構成一個電芯，將該電芯容納 在電池殼體內，隨后將濃度為lmol/L的六氟磷酸鋰溶解在EC/EMC/DEC= 1:1:1的混合溶劑中形成非水電解液，將該電解液以4g/Ah的量注入電池鋁塑膜中，然后將電池殼體密封，制成鋰離子電池。
全文摘要
一種鋰離子電池，其中包括外殼、電解液、隔離膜、正極片和負極片，其中正極片和負極片之間夾設有隔離膜，在正極片、負極片和隔離膜之間充斥電解液，其中正極片是石墨箔集流體上涂覆正極活性材料漿料構成。石墨箔作為正極集流體材料，避免了采用鋁箔導致毛刺產生，提高了安全性能，同時由于石墨箔的導熱率比鋁箔要高，并且熱阻低于鋁箔，有利于提高活性材料和集流體之間的粘結強度、改善活性材料和集流體之間的接觸粘合情況、提高了鋰離子電池在高溫和大倍率充放電情況下的循環壽命。
文檔編號H01M10/058GK103117411SQ20131003518
公開日2013年5月22日 申請日期2013年1月30日 優先權日2013年1月30日
發明者易凌英, 肖世玲 申請人:深圳邦凱新能源股份有限公司