一種超薄二次電池及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種超薄二次電池及其制備方法，屬電化學領域。
【背景技術】
[0002]鋰離子二次電池作為一種綠色環保電池，具有工作電壓高、比能量高和循環壽命長等優點，近年來得到了迅速發展，隨著智能銀行卡、身份證識別卡、電子紙、智能交通管理卡快速發展，應用范圍也在不斷擴大，需要儲存的信息越來越多、安全性要求越來越高、傳統的磁卡已經不能滿足以上需求。隨著智能銀行卡、身份證識別卡、電子紙、智能交通管理卡快速發展，應用范圍也在不斷擴大，對電池的需求和要求也越來越高、特別是對電池的厚度和安全性能提出了更高的要求。
[0003]目前商業化的超薄鋰離子電池主要為常規疊片結構設計，將正負極漿料分別涂覆在正負極集流體上，將隔膜間隔在正負極片之間進行疊片組裝成電芯，使用鋁塑膜作為包裝膜，經注液、一次封裝、化成、整形、二次封裝、分容等工序制成超薄電池。當電池厚度^ 0.5_時，只能在基體的一側涂覆活性物質，導致極片打卷、不易對輥、并且極易導致活性物質容易從集流體上脫落，造成疊片工序操作困難，產品優率低等問題。
【發明內容】
[0004]本發明針對現有超薄二次電池存在的不足之處，提供一種超薄二次電池及其制備方法；解決了現有超薄電池存在的難以薄化、制程過程中極片易打卷、不易對輥、產品優率低等問題。
[0005]本發明一種超薄二次電池，包括隔膜(I)、正極膜片(2)、負極膜片(3);所述正極膜片(2)、負極膜片(3)分別附著在隔膜⑴的兩側，并與隔膜⑴直接接觸。所述隔膜(I)由基材(7)和導電層⑶組成；所述導電層⑶位于基材(7)的一側，且導電層⑶與正極膜片(2)直接接觸。
[0006]本發明一種超薄二次電池，所述正極膜片⑵由正極活性物質、粘結劑、導電劑組成。
[0007]本發明一種超薄二次電池，所述正極活性物質選自鋰的過渡金屬氧化物LiCo02、LiN12, LiVPO4' LiMnO2' Li2MnO4' LiFePO4' LiCoNixMnyO2, LiNixMn1^xO2, LiCoxNihO2中的至少一種；其中，X < l、y < l、x+y < I ;所述導電劑選自導電石墨，碳納米管，石墨稀，碳纖維中的至少一種。
[0008]本發明一種超薄二次電池，所述負極膜片(3)由負極活性物質、粘結劑、導電劑組成。
[0009]本發明一種超薄二次電池，所述負極活性物質選自石墨；所述導電劑選自導電石墨，碳納米管，石墨稀，碳纖維中的至少一種。
[0010]本發明一種超薄二次電池，所述隔膜⑴由基材(7)和導電層⑶組成。
[0011]本發明一種超薄二次電池，
[0012]所述隔膜(I)的厚度為6-60 μ m，優選為6-30 μ m，進一步優選為8-30 μ m。
[0013]所述正極膜片⑵的厚度為30-300 μ m，優選為40-200 μ m，進一步優選為40-180 μm。
[0014]所述負極膜片(3)的厚度為40-400 μ m，優選為50-300 μ m，進一步優選為50-260 μmD
[0015]本發明一種超薄二次電池，所述基材(7)選自聚丙烯(PP)膜、聚乙烯(PE)膜、聚丙烯和聚乙烯復合膜中的一種。
[0016]本發明一種超薄二次電池，所述導電層⑶的材質選自導電石墨、導電碳黑、碳納米管、石墨烯、碳纖維中的至少一種。
[0017]本發明一種超薄二次電池，所述導電層(8)的厚度為1-10μπι。
[0018]本發明一種超薄二次電池，還包括正極集流體(5a)、負極集流體(5b)、包裝膜
(6)、電解液。所述正極集流體(5a)由帶有導電層(9a)的多孔網狀金屬(4a)和帶有極耳膠
(11)的極耳(10)組成；所述多孔網狀金屬(4a)的材質為鋁(也可稱為多孔網狀鋁質金屬(4a));所述負極集流體(5b)由帶有導電層(9b)的多孔網狀金屬(4b)和帶有極耳膠(11)的極耳(10)組成；所述多孔網狀金屬(4b)的材質選自銅、鎳中的一種。
[0019]本發明一種超薄二次電池，所述正極集流體(5a)中的導電層(9a)均勻涂覆在多孔網狀金屬(4a)上。
[0020]本發明一種超薄二次電池，所述導電層(9a)與正極膜片(2)直接接觸。
[0021]本發明一種超薄二次電池，所述負極集流體(5b)中的導電層(9b)均勻涂覆在多孔網狀金屬(4b)上。
[0022]本發明一種超薄二次電池，所述導電層(9b)與負極膜片(3)直接接觸。
[0023]本發明一種超薄二次電池，所述導電層(9a)、導電層(9b)的涂覆厚度均為1-10 μm0
[0024]本發明一種超薄二次電池，所述包裝膜(6)為鋁塑復合膜。
[0025]本發明一種超薄二次電池，所述包裝膜(6)將正極集流體(5a)、負極集流體(5b)、電解液、隔膜(I)、正極膜片(2)、負極膜片(3)封閉，得到所述超薄二次電池。
[0026]本發明一種超薄二次電池，本發明正極膜片(2)正對負極膜片(3)，且形狀相似。為了保證良好的成品性能，一般正極膜片的尺寸略小于負極膜片的尺寸；同時隔膜的形狀與正極膜片(2)、負極膜片(3)的形狀相似，但其尺寸略大于負極膜片的尺寸。所述負極膜片(3)的邊緣到隔膜(I)邊緣的最小距離為0.2.0mm。
[0027]本發明一種超薄二次電池，所述超薄二次電池的厚度為0.3-2.0mm,優選為0.3-1.0mm。
[0028]本發明一種超薄二次電池的制備方法，包括下述步驟:
[0029]步驟一
[0030]按設定尺寸，在將正極漿料、負極漿料分別涂覆于隔膜(I)的正反面上，烘干，輥壓，得到帶有正極膜片⑵和負極膜片⑶的隔膜⑴；所述隔膜⑴由基材(7)和導電層
(8)組成;
[0031]步驟二
[0032]將正極集流體(5a)貼在正極膜片(2)上，將負極集流體(5b)貼在負極膜片(3)上，經壓制使正極集流體(5a)與正極膜片(2)緊密接觸，也使負極集流體(5b)與負極膜片
(3)緊密接觸；然后采用包裝膜(6)按設計的尺寸，進行包裝，得到預留開口的軟包二次電池；
[0033]步驟三
[0034]對步驟二所得預留開口的軟包二次電池，進行真空脫水、注入電解液、將預留的開口密封，經活化，整形、二次封裝、分容工序得到超薄二次電池。
[0035]本發明一種超薄二次電池的制備方法，步驟一中，所述正極漿料由正極活性物質、粘結劑、導電劑組成。
[0036]本發明一種超薄二次電池的制備方法，所述正極活性物質選自鋰的過渡金屬氧化物 LiCoO2' LiN12' LiVPO4, LiMnO2, Li2MnO4' LiFePO4' LiCOl_(x+y)NixMny02、LiNixMn1^xO2,LiCoxNihO2中的至少一種；其中，X < 1、y < 1、x+y < I ;所述導電劑選自導電石墨，碳納米管，石墨烯，碳纖維中的至少一種。
[0037]本發明一種超薄二次電池的制備方法，步驟一中，所述負極膜片(3)由負極活性物質、粘結劑、導電劑組成。所述負極活性物質為石墨；所述導電劑選自導電石墨，碳納米管，石墨烯，碳纖維中的至少一種。
[0038]本發明一種超薄二次電池的制備方法，步驟一中，
[0039]所述隔膜(I)的厚度為6-60 μ m，優選為6-30 μ m，進一步優選為8-30 μ m。
[0040]所述正極膜片(2)的厚度為30-300 μ m，優選為40-200 μ m，進一步優選為40-180 μm。
[0041 ] 所述負極