實施例3中紐扣電池充放電數據。
[0083] * :該電池充放電容量按正極V2O5的質量計算。
[0084] 實施例4 : NCM正極對Li-Si-Cu -體化負 NCM正極極片的制備:混合LiNiCoMnOx(NCM5KBDA)正極材料0. 8000 g、導電炭黑0. 1000 g、PVDF 0. 1000 g、NMP(2.000 g)制漿料后涂布極片(厚度125Mm),然后烘干,極片切成15mm 的圓片,在2.0 MPa下壓實,放在干燥箱內備用。
[0085] 負極極片制備:在手套箱內氬氣氛下,稱取0.0800 g的Cu粉、0.0050 g的鋰粉、 0. 0150 g的硅粉混合均勻在直徑為14. Omm的模具內壓片(10. 0 MPa)制負極片,然后與NCM 正極片組裝電池,電池測定結果如圖4和表4所示。
[0086] 表4、實施例4中紐扣電池充放電數據。
[0087] * :該電池充放電容量按正極NCM的活性物質質量計算。
【主權項】
1. 一種用于鋰離子電池的一體化負極片,該一體化負極片的原料包括負極材料和金屬 粉,該一體化負極片由所述原料壓制而成。2. 根據權利要求1所述的一體化負極片,其特征在于,所述金屬粉選自金屬Cu、Ag、Au、 Ni、Co、Fe、Mn、Zn以及含有Cu、Ag、Au、Ni、Co、Fe、Mn或Zn的合金所形成的粉。3. 根據權利要求2所述的一體化負極片,其特征在于,所述金屬粉選自金屬Cu、Ag、Au、 Zn以及含有Cu、Ag、Au或Zn的合金所形成的粉。4. 根據權利要求3所述的一體化負極片,其特征在于,所述金屬粉選自Cu、Zn及它們 的合金形成的粉。5. 根據權利要求3所述的一體化負極片,其特征在于,所述金屬粉選自Cu及含Cu的合 金形成的粉。6. 根據權利要求1任一所述的一體化負極片,其特征在于,所述金屬粉的粒徑小于100 微米。7. 根據權利要求1所述的一體化負極片,其特征在于,所述負極材料的容量在400mAh/ g以上。8. 根據權利要求1所述的一體化負極片,其特征在于,所述負極材料選自Si、鋰硅合 金、Fe304、B、Sn、SnO、黑磷、NiO、TiO 2以及它們的混合物中的至少一種。9. 根據權利要求8所述的一體化負極片,其特征在于,所述負極材料為Si、鋰硅合金、 B、Sn、Fe30 4、Sn0、NiO 或 Ti02。10. 根據權利要求1任一所述的一體化負極片,其特征在于,所述負極材料的粒徑小于 20微米。11. 根據權利要求1所述的一體化負極片,其特征在于,該一體化負極片的原料包括負 極材料、金屬粉和鋰粉,該一體化負極片由所述原料壓制而成。12. 根據權利要求11所述的一體化負極片,其特征在于,所述鋰粉的粒徑小于200微 米。13. 根據權利要求1所述的一體化負極片,其特征在于,該一體化負極片的原料包括負 極材料、金屬粉、鋰粉和導鋰離子添加劑,該一體化負極片由所述原料壓制而成。14. 根據權利要求13所述的一體化負極片,其特征在于,所述導鋰離子添加劑選自導 電碳黑、碳納米管、石墨烯、Li4Ti 5012、LiB02、Li3P04、Li nSi、Li2S、LiniB和Li3N中的至少一種, 其中,n為0. 1~4, m為0. 1~3。15. 根據權利要求1所述的一體化負極片,其特征在于,該一體化負極片的原料包括負 極材料、金屬粉、鋰粉、導鋰離子添加劑和結構增強支持材料,該一體化負極片由所述原料 壓制而成。16. 根據權利要求15所述的一體化負極片,其特征在于,所述結構增強支持材料選自 碳纖維布或碳纖維網、高分子聚合物布或高分子聚合物網、多孔金屬片、多孔合金片、泡沫 金屬、泡沫合金、金屬網和合金網中的至少一種,所述金屬為不與鋰形成合金的金屬。17. 根據權利要求16所述的一體化負極片,其特征在于,所述結構增強支持材料選自 芳綸布或芳綸網。18. 根據權利要求16所述的一體化負極片,其特征在于,所述結構增強支持材料選自 多孔金屬片和多孔合金片中的至少一種,所述金屬選自Cu、Ag、Au和Zn,所述合金選自含有 金屬Cu、Ag、Au或Zn的合金。19. 根據權利要求16所述的一體化負極片,其特征在于,所述結構增強支持材料選自 泡沫金屬和泡沫合金中的至少一種,所述金屬選自Cu、Ni和Zn,所述合金選自含有金屬Cu、 Ni或Zn的合金。20. 根據權利要求16所述的一體化負極片,其特征在于,所述結構增強支持材料選自 金屬網和合金網中的至少一種,所述金屬選自Cu、Ni、Ag、Au和Zn,所述合金選自含有金屬 Cu、Ni、Ag、Au 或 Zn 的合金。21. -種如權利要求1所述的一體化負極片的制備方法,包括如下步驟:1)提供一種一 體化負極片的原料,所述原料包括負極材料和一種金屬粉;2)將所述原料混合壓制形成一 體化負極片。22. -種如權利要求21所述的一體化負極片的制備方法,其特征在于,所述原料還包 括鋰粉。23. -種如權利要求22所述的一體化負極片的制備方法,其特征在于,所述原料還包 括導鋰離子添加劑。24. -種如權利要求23所述的一體化負極片的制備方法,其特征在于,所述原料還包 括結構增強支持材料。25. 根據權利要求21-24任一所述的一體化負極片的制備方法,其特征在于,所述步驟 2)是在惰性氣氛中進行。26. 根據權利要求21-24任一所述的一體化負極片的制備方法,其特征在于,所述壓制 為車昆壓。27. 根據權利要求21-23任一所述的一體化負極片的制備方法,其特征在于,所述混合 壓制成極片后,對極片進行激光掃描燒結得一體化負極片。28. 根據權利要求27所述的一體化負極片的制備方法,其特征在于,所述對極片進行 激光掃描燒結是在惰性氣氛中進行的。29. 根據權利要求21-23任一所述的一體化負極片的制備方法,其特征在于,所述混合 壓制成極片后,采用等離子體對極片進行熱燒結得一體化負極片。30. 根據權利要求29所述的一體化負極片的制備方法,其特征在于,所述采用等離子 體對極片進行熱燒結是在惰性氣氛中進行的。31. 根據權利要求24所述的一體化負極片的制備方法,其特征在于,進一步提供一種 液態分散劑,將所述原料加入液態分散劑中混合均勻制成漿料,將所述漿料涂布于所述結 構增強支持材料上,然后揮發除去分散劑,經過壓制得一體化負極片。32. 根據權利要求31所述的一體化負極片的制備方法,其特征在于,所述液態分散劑 選自甲苯、二甲苯、碳數在7至20之間的烯烴、碳數在7至20之間的烷烴和芳烴中的至少 一種。33. 根據權利要求31所述的一體化負極片的制備方法,其特征在于,所述液態分散劑 為碳數在7至20之間的醚。34. 根據權利要求31所述的一體化負極片的制備方法,其特征在于,所述液態分散劑 為石蠟溶解在甲苯、二甲苯、碳數在7至20之間的烯烴或碳數在7至20之間的烷烴中形成 的溶液,其中石蠟在溶液中的質量含量在〇. 1%至20%之間。35. 根據權利要求31所述的一體化負極片的制備方法,其特征在于,所述液態分散劑 為石蠟溶解在碳數在7至20的醚中形成的溶液,其中石蠟在溶液中的質量含量在0. 1%至 20%之間。36. -種鋰離子電池,包含如權利要求1所述的一體化負極片。
【專利摘要】本發明提供了一種用于鋰離子電池的一體化負極片,該一體化負極片由負極材料和金屬粉壓制而成,所述金屬粉為不與金屬鋰形成合金的金屬粉。本發明提供了一種上述一體化負極片的制備方法以及含有上述一體化負極片的鋰離子電池。本發明的一體化電池負極片具有良好的綜合性能,極片導電性能好,電池單位體積或單位質量的比能量密度高于普通鋰離子電池。
【IPC分類】H01M4/1395, H01M4/134
【公開號】CN105098138
【申請號】CN201410192103
【發明人】周小平, 王衛濤, 鄭卓群
【申請人】微宏動力系統(湖州)有限公司
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2014年5月8日