專利名稱：一種二次鋰離子電池及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，特指一種二次鋰離子電池及其 制備方法。 背景枝術(shù)
隨著現(xiàn)代社會的發(fā)展，移動設(shè)備如攝像機，筆記本電腦，移動
DVD及數(shù)碼相機等得到了越來越廣泛的應(yīng)用，從而形成了對高能電 池的大量需求，同時由于現(xiàn)代電子設(shè)備的微型化發(fā)展，對高能電池的 安全性和性能提出了很高的要求。通常采用的鋰離子電池是由若干個 單面帶有膜片的陰極極片、雙面帶有膜片的陽極極片、單一的隔離膜， 依次疊加形成，電池內(nèi)部加有電解質(zhì)。其中陰極極片中集流體采用鋁 箔制作，陽極極片中的集流體采用銅箔制作，膜片是一種含有活性物 質(zhì)的膜，隔離膜是采用單一的帶有微孔的薄膜。然后將所有的陰極極 片的各個極耳與一金屬電極片焊接形成電池的陰極電極，陽極極片的 各個極耳與另一金屬電極片焊接形成電池的陽極，這樣形成電池芯， 最后在電池芯的外面包裹上包裝薄膜，并向其內(nèi)注入電解液，抽空、 密封后包裹外殼形成電池。
目前在疊片的過程中，由于雙面的陰極、雙面的陽極以及隔離膜 之間沒有任何定位關(guān)聯(lián)，在生產(chǎn)過程中，雙面陰極、雙面陽極、隔離膜之間的位置會發(fā)生錯動，從而導(dǎo)致陰極所在區(qū)域無陽極對應(yīng)，導(dǎo)致 析鋰，或是陰陽極之間無隔離膜，導(dǎo)致內(nèi)部短路。同時，由于疊片式 電池的陰極都采用了單面陰極，限制了電池容量的提升。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題就在于克服目前疊片式產(chǎn)品中的由 于陰陽極片對位精度不高所帶來的容量的限制以及電池安全問題。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明二次鋰離子電池包括第一雙面陰 極極片、第一隔離膜、陽極極片、第二隔離膜、兩個單面陰極極片及 第二雙面陰極極片，將上述各組成部分按一定順序疊加，使得第一 雙面陰極極片分開附著于第一隔離膜上，雙面陽極極片夾于第一、第 二隔離膜之間，兩個單面陰極極片分設(shè)于第二隔離膜外側(cè)的兩端，第 二雙面陰極片分置于兩個單面陰極極片之間，并附著于第二隔離膜的 外側(cè)，然后對上述經(jīng)疊加的各電池組成部分進行熱輥壓復(fù)合粘合，將 粘合后的疊片正反方向反復(fù)折疊形成電池芯。
雙面陽極極片為未經(jīng)分割的整條陽極極片帶。
將所有的陰極極片的各個極耳與一金屬電極片焊接形成電池的 陰極電極，陽極極片的各個極耳與另一金屬電極片焊接形成電池的陽 極，在電池芯的外面包裹上包裝薄膜，并向其內(nèi)注入電解液，抽空、 密封后包裹外殼形成電池。
此種方法解決了陰極極片和陽極極片在左右定位的問題，通過熱 輥壓復(fù)合解決了陰極極片和陽極極片上下定位的問題，采用雙面陰極 極片，簡化了電芯的結(jié)構(gòu)，減少了多余的陰極鋁箔，從而提高了電芯的容量。
本發(fā)明二次鋰離子電池包括陰極極片、第一隔離膜、雙面陽極 極片、第二隔離膜，陰極極片由兩單面陰極極片及若干雙面陰極極片 組成，雙面陽極極片為未經(jīng)分割的整條陽極極片帶。


圖1是本發(fā)明實施例1中陰、陽極片和隔離膜在輔助疊片夾具中 的位置示意圖。
圖2是本發(fā)明實施例1中陰、陽極片和隔離膜疊片熱輥壓復(fù)合后 折疊方式示意圖。
圖3是本發(fā)明實施例1中的陰、陽極片和隔離膜折疊后成形示意圖。
圖4是本發(fā)明實施例2中陰、陽極片和隔離膜在輔助疊片夾具中 的位置示意圖。
圖5是本發(fā)明實施例2中陰、陽極片和隔離膜疊片熱輥壓復(fù)合后 折疊方式示意圖。
圖6是本發(fā)明實施例2中的陰、陽極片和隔離膜折疊后成形示意圖。
具體實施例方式
實施例一參見圖1 圖3
陰極極片制備將LiCo02 (鈷酸鋰)、Super-P (導(dǎo)碳黑)、PVDF (聚偏氟樹酯)按照比例為93: 3: 4與NMP (N,N-二甲基吡咯垸酮) 混合且攪拌均勻得到陰極極片涂布的槳料，攪拌過程中通過NMP調(diào)節(jié)粘度。然后將漿料按照一定的寬度均勻涂布在12um厚的陰極集流 體(鋁箔)的兩面，同時制作涂在一面的陰極極片。最后經(jīng)過冷壓、 切片(即對極片迸行裁減、切割成所需要大小的尺寸)，制得雙面陰 極極片ll， 12和單面陰極極片13。
陽極極片制備將MCMB (陽極石墨的一種，中間相瀝青基炭 微球)、Super-P、 CMC (水基粘結(jié)劑，羧甲基纖維素)、SBR (Styrcne Butadiene Rubber —種橡膠)按照比例為94: 1: 2: 3與去離子水混 合且攪拌均勻得到陽極涂布漿料。攪拌過程中通過去離子水調(diào)節(jié)粘 度。然后將漿料按照一定的寬度涂布在9um厚的陽極集流體(銅箔) 的兩面，經(jīng)過冷壓、切片制得有多個極耳整條的雙面陽極極片3，陽 極片的寬度略寬于陰極極片以保證電池充電時不發(fā)生析鋰。
如圖1及圖2所示，將第一雙面陰極極片ll，第一隔離膜21、 陽極極片3、第二隔離膜22、兩個單面陰極極片13及第二雙面陰極 極片12，按一定順序疊加，第一、第二隔離膜含有粘接劑PVDF (聚 偏氟乙烯)，使得第一雙面陰極極片11分開附著于第一隔離膜21 上，雙面陽極極片3夾于第一、第二隔離膜21， 22之間，兩個單面 陰極極片13分設(shè)于第二隔離膜22外側(cè)的兩端，第二雙面陰極12分 置于兩個單面陰極極片13之間，并附著于第二隔離膜22的外側(cè)。然 后對上述經(jīng)疊加的各電池組成部分迸行熱輥壓復(fù)合粘合，使上述各部 分粘合在一起。然后，按照圖2中的箭頭所指方向依次折疊，形成圖 3的電池芯。最后經(jīng)過端子焊接、包裝鋁箔封裝、注液、封裝化成， 抽氣成型制得疊片式二次鋰離子電池。參見圖l，本實施例中，第一、第二雙面陰極極片ll， 12、單面 陰極極片13、整條陽極極片3、第一、第二隔離膜21， 22，在輔助 疊片夾具5中精確定位，通過熱輥壓復(fù)合后，陰極極片和隔離膜、陽 極極片的定位相對固定，由于陽極極片3是整條的，在折疊處仍然存 在陽極極片與陰極極片相對應(yīng)，所以提升了對位的精度。 實施例2:參見圖4 圖6
按照實施例1的方法制備雙面陰極極片11, 12，單面陰極極片 13，以及整條的雙面陽極極片3，并將上述陽極極片3切割成小片雙 面陽極片6。
將第一雙面陰極極片11、第一隔離膜2K陽極極片6、第二隔離 膜22、兩個單面陰極極片13及第二雙面陰極極片12，按一定順序疊 加，第一、第二隔離膜含有粘接劑PVDF (聚偏氟乙烯)，使得第一 雙面陰極極片11分開附著于第一隔離膜21上，雙面陽極極片6夾于 第一、第二隔離膜21， 22之間，兩個單面陰極極片13分設(shè)于第二隔 離膜22外側(cè)的兩端，第二雙面陰極12分置于兩個單面陰極極片13 之間，并附著于第二隔離膜22的外側(cè)。然后對上述經(jīng)疊加的各電池 組成部分進行熱輥壓復(fù)合粘合，使上述各部分粘合在一起。然后，按 照圖5中的箭頭所指方向依次折疊，形成圖6的電池芯。最后經(jīng)過端 子焊接、包裝鋁箔封裝、注液、封裝化成，抽氣成型制得疊片式二次 鋰離子電池。
參見圖4，本實施例中，第一、第二雙面陰極極片ll， 12、單面 陰極極片13、小片陽極極片6、第一、第二隔離膜21， 22，在輔助疊片夾具中精確定位，通過熱輥壓復(fù)合后，各陰極極片和隔離膜、各
陽極極片的定位相對固定，且可以通過計算確定各陽極極片6之間的 間隙，以保證折疊后陰極極片在完全著落在陽極極片的范圍內(nèi)，從而 提升了對位的精度。
根據(jù)圖3及圖6中的二次鋰離子電池疊片結(jié)構(gòu)，即確保了陰極極 片和陽極極片在左右定位的問題，通過熱輥壓復(fù)合解決了陰極極片和 陽極極片上下定位的問題，保證了電池的安全性。采用雙面陰極極片， 簡化了電芯的結(jié)構(gòu)，減少了多余的陰極鋁箔，從而提高了電芯的容量。
權(quán)利要求
1、一種二次鋰離子電池的制備方法，其特征在于該二次鋰離子電池包括第一雙面陰極極片(11)、第一隔離膜(21)、陽極極片(3)、第二隔離膜(22)、兩個單面陰極極片(13)及第二雙面陰極極片(12)，將上述各組成部分按一定順序疊加，使得第一雙面陰極極片(11)分開附著于第一隔離膜(21)上，雙面陽極極片(3)夾于第一、第二隔離膜(21，22)之間，兩個單面陰極極片(13)分設(shè)于第二隔離膜(22)外側(cè)的兩端，第二雙面陰極(12)分置于兩個單面陰極極片(13)之間，并附著于第二隔離膜(22)的外側(cè)，然后對上述經(jīng)疊加的各電池組成部分進行熱輥壓復(fù)合粘合，將粘合后的疊片正反方向反復(fù)折疊形成電池芯，再在電池芯的外面包裹上包裝薄膜，并向其內(nèi)注入電解液，抽空、密封后包裹外殼形成電池。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次鋰離子電池的制備方法，其特征 在于雙面陽極極片(3)為未經(jīng)分割的整條陽極極片帶。
3、 一種二次鋰離子電池，該二次鋰離子電池包括陰極極片、 第一隔離膜(21)、雙面陽極極片(3)、第二隔離膜(22)，陰極極片 由兩單面陰極極片(13)及若干雙面陰極極片組成，其特征在于雙 面陽極極片(3)為未經(jīng)分割的整條陽極極片帶。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種二次鋰離子電池及其制備方法，該二次鋰離子電池包括第一雙面陰極極片(11)、第一隔離膜(21)、陽極極片(3)、第二隔離膜(22)、兩個單面陰極極片(13)及第二雙面陰極極片(12)，將上述各組成部分按一定順序疊加，然后對上述經(jīng)疊加的各電池組成部分進行熱輥壓復(fù)合粘合，將粘合后的疊片正反方向反復(fù)折疊形成電池芯。經(jīng)上述方法制得的二次鋰離子電池既確保了陰極極片和陽極極片左右定位的問題，又通過熱輥壓復(fù)合解決了陰極極片和陽極極片上下定位的問題，保證了電池的安全性。其采用雙面陰極極片，簡化了電芯的結(jié)構(gòu)，減少了多余的陰極鋁箔的使用量，從而提高了電芯的容量。
文檔編號H01M10/38GK101621133SQ200810029330
公開日2010年1月6日 申請日期2008年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月5日
發(fā)明者凱 吳, 王岳利, 衛(wèi) 陳, 黃凱軍 申請人:東莞新能源科技有限公司