專利名稱：電池極片及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電池極片及其制造方法。
背景技術(shù)：
鋰離子電池是一種高性能的二次電池，具有工作電壓高、體積和重量能量 密度髙、壽命長、自放電率低、無記憶效應(yīng)以及有益于環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于 移動(dòng)通訊設(shè)備、筆記本電腦、攝錄放機(jī)、PDA、數(shù)碼相機(jī)、電動(dòng)工具以及魚雷、 導(dǎo)彈等領(lǐng)域。
鋰離子電池活性材料的電化學(xué)性能作為材料性能重要技術(shù)指標(biāo)，直接關(guān)系 到電池活性材料質(zhì)量的優(yōu)劣。在常規(guī)鋰離子電池活性材料的檢測和電池生產(chǎn) 中，電池極片的制作方法通常是將正極材料、粘結(jié)劑以及導(dǎo)電劑、溶劑等混合 打漿后，均勻地將漿料涂布于集流體上。在此基礎(chǔ)上，制做電池或半電池進(jìn)行 測試。這樣存在的問題是需要將漿料涂布于集流體上，由集流體收集電流， 集流體增加了電池內(nèi)部的有限空間，同時(shí)也增加了電池檢測和生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種電池極片的制造方法，增強(qiáng)了活性物質(zhì)的電導(dǎo) 率，顯著降低了電池內(nèi)阻，使電池的電化學(xué)性能得以充分發(fā)揮；使有限的電池 空間可以增加更多的活性物質(zhì)，從而增加了電池容量。
本發(fā)明的技術(shù)方案是 一種電池極片，包括導(dǎo)電碳、膠和電極材料，所述 電池極片還包括納米金屬粉。
一種上述的電池極片的制造方法，包括以下步驟
1) 將納米金屬粉、導(dǎo)電碳、膠、電極材料混合打漿；
2) 將上述混合后的漿體在水平工作面上進(jìn)行涂布，再經(jīng)烘干后用壓力機(jī) 加壓，形成極片。
本發(fā)明進(jìn)一步的技術(shù)方案是 一種電池極片，包括導(dǎo)電碳、膠和電極材料， 所述電池極片還包括納米金屬粉；所述電極材料為正極材料，所述正極材料選 自鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳鈷酸鋰二元材料、鎳鈷錳酸鋰三元材料、磷酸鹽系列 正極材料、鈦酸鋰或釩酸鋰中的至少一種；所述電極材料為負(fù)極材料，所述負(fù) 極材料為石墨負(fù)極。
當(dāng)所述電極材料為正極材料時(shí)，所述納米金屬粉為納米鋁粉，所述納米鋁粉的粒徑d為0.1納米《d《100微米，所述各組分的質(zhì)量百分比范圍為 納米鋁粉 0.1~30%; 導(dǎo)電碳 0.1~10%; 膠 0.1~10%; 電極材料 50~99.7%。
當(dāng)所述電極材料為負(fù)極材料時(shí)，所述納米金屬粉為納米銅粉，所述納米銅 粉的粒徑d為0.1納米《d《100微米，所述各組分的質(zhì)量百分比范圍為 納米銅粉 0.1~30%; 導(dǎo)電碳 0.1-10%; 膠 0.1~10%; 電極材料 50 99.7%。
一種上述的電池極片的制造方法，其特征在于包括以下步驟
1) 將納米金屬粉、導(dǎo)電碳、膠、電極材料混合打漿；
2) 將上述混合后的漿體在水平工作面上進(jìn)行涂布，再經(jīng)烘干后用壓力機(jī) 加壓，形成極片。
所述電池極片的制造在控制水氧氣氛的環(huán)境中進(jìn)行，所述氧含量《10%， 空氣濕度《30%。
本發(fā)明的電池極片可以作為正極和/或負(fù)極，用來進(jìn)行半電池測試。同時(shí) 本發(fā)明的電池極片還可以作為正極片和負(fù)極片，與隔膜一起制作成電池。 本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)是
1. 本發(fā)明由于用納米金屬粉代替了集流體，減少了部分膠用量，增強(qiáng)了 膜活性物質(zhì)的電導(dǎo)率，顯著降低了電池內(nèi)阻，使電池的電化學(xué)性能得以充分發(fā) 揮。
2. 本發(fā)明省去了正極或負(fù)極集流體，使有限的電池空間可以增加更多的 活性物質(zhì)，從而增加了電池容量。


圖1為本發(fā)明具體實(shí)施例三的電池充放電時(shí)的電壓和容量變化關(guān)系示意
圖2為本發(fā)明具體實(shí)施例四的電池充放電時(shí)的電壓和容量變化關(guān)系示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述 實(shí)施例一
按質(zhì)量百分比，將80%的磷酸亞鐵鋰，10%的納米鋁粉，6V。的PVDF(聚 偏二氟乙烯)，4%的導(dǎo)電劑，在2000 6000rpm的攪拌下調(diào)成漿料，于專用工 作桌面上涂布一層正極膜，在真空烘箱中烘干，用壓力機(jī)壓實(shí)。
實(shí)施例二
按質(zhì)量百分比，將80%的石墨負(fù)極，10%的納米銅粉，6"/。的PVDF, 4% 的導(dǎo)電劑，在2000~6000rpm的攪拌下調(diào)成漿料，以專用工作桌面上涂布一層 負(fù)極膜，在真空烘箱中烘干，用壓力機(jī)壓實(shí)。
實(shí)施例三
將實(shí)施例一中的正極膜沖壓成小圓片，用金屬鋰為負(fù)極，玻璃濾紙作為隔 膜，以LiPF6作為電解液，做成半電池，以0.1C恒流充電/3.95V，恒壓到 0.1C/0.01C，放電到2.0V,進(jìn)行正極測試。充放電結(jié)果如圖1所示可以看出本 方法制得的電池內(nèi)阻明顯降低。
實(shí)施例四
將實(shí)施例一中的正極膜沖壓成小圓片，實(shí)施例二中的負(fù)極膜沖壓成小圓 片，以LiPF6作為電解液，以復(fù)合聚烯烴微孔膜作為隔膜，以鋼鎳合金為正 極外殼，以鋁鎳合金為負(fù)極外殼，做成2450鈕扣電池，以LiPF6作為電解液， 以0.1C恒流充電/3.95V，恒壓到0.1C/0.01C，放電到2.0V,進(jìn)行電池測試。 充放電結(jié)果如圖2所示，可以看出本方法制得的電池內(nèi)阻明顯降低。
本實(shí)施例僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，任 何對本實(shí)施例所做的相同或相似功能的替換均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
本發(fā)明增強(qiáng)了活性物質(zhì)的電導(dǎo)率，顯著降低了電池內(nèi)阻，使電池的電化學(xué) 性能得以充分發(fā)揮；使有限的電池空間可以增加更多的活性物質(zhì)，從而增加了 電池容量。
權(quán)利要求
1.一種電池極片，包括導(dǎo)電碳、膠和電極材料，其特征在于所述電池極片還包括納米金屬粉。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池極片，其特征在于當(dāng)所述電極材料為正極材料時(shí)，所述納米金屬粉為納米鋁粉，所述納米鋁粉的粒徑d為0.1納米《d《100微米，所述各組分的質(zhì)量百分比范圍為納米鋁粉 0.1~30%;導(dǎo)電碳 0.1~10°/。；膠 0.1~10%;電極材料 50-99.7%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池極片，其特征在于當(dāng)所述電極材料為負(fù)極材料時(shí)，所述納米金屬粉為納米銅粉，所述納米銅粉的粒徑d為0.1納米《d《100微米，所述各組分的質(zhì)量百分比范圍為納米銅粉 0.1~30%;導(dǎo)電碳 0.1~10%;膠 0.1~10%;電極材料 50~99.7%。
4. 一種權(quán)利要求1所述的電池極片的制造方法，其特征在于包括以下步驟1) 將納米金屬粉、導(dǎo)電碳、膠、電極材料混合打漿；2) 將上述混合后的漿體在水平工作面上進(jìn)行成膜，再經(jīng)烘干后用壓力機(jī)加壓，形成極片。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電池極片的制造方法，其特征在于所述電池極片的制造在控制水氧氣氛的環(huán)境中進(jìn)行，所述氧含量《10%，空氣濕度《30%。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電池極片的制造方法，其特征在于當(dāng)所述電極材料為正極材料時(shí)，所述納米金屬粉為納米鋁粉，所述納米鋁粉的粒徑d為0.1納米《d《100微米，所述各組分的質(zhì)量百分比范圍為納米鋁粉 0.1~30°/。；導(dǎo)電碳 0.1~10%;膠 0.1 10%;電極材料 50~99.7%。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電池極片的制造方法，其特征在于當(dāng)所述電極材料為負(fù)極材料時(shí)，所述納米金屬粉為納米銅粉，所述納米銅粉的粒徑d為0.1納米《d《100微米，所述各組分的質(zhì)量百分比范圍為納米銅粉 0.1~30%;導(dǎo)電碳 0.1~10%;膠 0.1~10%;電極材料 50~99.7%。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電池極片的制造方法，其特征在于所述電極材料為正極材料，所述正極材料選自鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳鈷酸鋰二元材料、鎳鈷錳酸鋰三元材料、磷酸鹽系列正極材料、鈦酸鋰或釩酸鋰中的至少一種。
9. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電池極片的制造方法，其特征在于所述電極材料為負(fù)極材料，所述負(fù)極材料為石墨負(fù)極。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電池極片包括導(dǎo)電碳、膠、電極材料和納米金屬粉；上述電池極片的制造方法包括以下步驟1)將納米金屬粉、導(dǎo)電碳、膠、電極材料混合打漿；2)將上述混合后的漿體在水平工作面上進(jìn)行涂布，再經(jīng)烘干后用壓力機(jī)加壓，形成極片。本發(fā)明增強(qiáng)了活性物質(zhì)的電導(dǎo)率，顯著降低了電池內(nèi)阻，使電池的電化學(xué)性能得以充分發(fā)揮；使有限的電池空間可以增加更多的活性物質(zhì)，從而增加了電池容量。
文檔編號H01M4/04GK101599544SQ200910115730
公開日2009年12月9日 申請日期2009年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月14日
發(fā)明者尤志宏, 明 董 申請人:恒正科技(蘇州)有限公司