專(zhuān)利名稱(chēng)：一種水劑軟包微型鋰離子電池及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種采用水性粘合劑、導(dǎo)電劑和去離子水制備的正、負(fù)極漿料，用高精 確定量注液態(tài)電解液和高精確定位熱封的軟包微型鋰離子電池及其制備方法，特別是一種 制備過(guò)程中不使用有機(jī)溶劑NMP，而使用清潔的去離子水為溶劑生產(chǎn)的厚度超薄、容量較 大、壽命較長(zhǎng)、成本很低的微電源用鋰離子電池及其制備方法。
背景技術(shù)：
鋰離子電池分為液態(tài)電解液鋰離子電池和聚合物鋰離子電池。它們都具有比能量 高、工作電壓高、應(yīng)用溫度寬、自放電率低、循環(huán)壽命長(zhǎng)、無(wú)污染、安全性能好等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，是 二十一世紀(jì)理想的綠色環(huán)保電源。隨著當(dāng)代高新技術(shù)的發(fā)展和人類(lèi)生活水平的提高，促進(jìn) 了全世界各國(guó)微電子技術(shù)的高速發(fā)展。而當(dāng)前微電子技術(shù)的發(fā)展特別需要將微電源與微電 子器件或設(shè)備連為一體，以成為更加完美的高新技術(shù)產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一種水劑軟包微型鋰離子電池，制備電池正、負(fù)極漿料時(shí)無(wú)需使用有機(jī) 溶劑(PVDV為粘合劑，NMP為分散溶液)，是一種采用水性粘合劑、導(dǎo)電劑和去離子水制備的 正、負(fù)極漿料，采用液態(tài)電解液和軟包裝、生產(chǎn)工藝流程較為簡(jiǎn)潔而生產(chǎn)出其電性能極優(yōu)的 微型電池，該產(chǎn)品正適應(yīng)了當(dāng)前微電子技術(shù)高速發(fā)展的需求，其應(yīng)用前景十分廣闊。本發(fā)明的目的是通過(guò)如下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的一種水劑軟包微型鋰離子電池，其 特征在于正極配方包括正極活性材料、水性粘合劑、水性導(dǎo)電劑、消泡劑，去離子水，其中 固液比=1 0.7 0.9;負(fù)極配方包括中間相炭微球、水性粘合劑，去離子水，其中固液 比=1 1. 0 1. 1。本發(fā)明的水劑軟包微型鋰離子電池，正極固液比=1 0.7;負(fù)極固液比= 1 (1. 0 1. 1)。本發(fā)明的水劑軟包微型鋰離子電池，正極固液比=1 0.8;負(fù)極固液比= 1 (1. 0 1. 1)。本發(fā)明的水劑軟包微型鋰離子電池，正極固液比=1 0.9;負(fù)極固液比= 1 (1. 0 1. 1)。本發(fā)明的水劑軟包微型鋰離子電池制備方法，其中電池化成流程及參數(shù)為1)將10只微型電池并聯(lián)接入化成柜；2)以0. OlC恒流充電150分鐘，上限電壓2. 5V ；3)以0. 02C恒流充電200分鐘，上限電壓2. 5V ；4)擱置3分鐘；5)以0. 05C恒流充電180分鐘，上限電壓3. 6V ；6)以0. 5C恒流恒壓充電200分鐘，上限電壓4. 2V ；7)擱置15分鐘;
8)以0. 5C恒流放電至終止電壓3. OV ；9)擱置3分鐘；10)以0. 5C恒流恒壓充電90分鐘，上限電壓3. 8V。本發(fā)明的水劑軟包微型鋰離子電池制備方法，其中電池分容流程及參數(shù)為11)擱置3分鐘;12)以0. 2C恒流放電至終止電壓3. OV ；13)擱置15分鐘；14)以0. 5C恒流充電120分鐘，上限電壓3. 6V ；15)以0. 5C恒流恒壓充電120分鐘，上限電壓4. 2V ；16)擱置15分鐘；17)以0. 5C恒流放電至終止電壓3. OV ；18)擱置15分鐘；19)以0. 5C恒流恒壓充電90分鐘，上限電壓3. 8V ；本發(fā)明為適應(yīng)微電子技術(shù)的發(fā)展而制造的一種用水性粘合劑、導(dǎo)電劑和去離子水 制備的正、負(fù)極漿料，用液態(tài)電解液和軟包裝生產(chǎn)的厚度超薄、容量較大、壽命較長(zhǎng)、成本很 低的微型電池。本發(fā)明微型電池與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有有以下特點(diǎn)1.制備電池正、負(fù)極漿料時(shí)無(wú)需使用有機(jī)溶劑(PVDV為粘合劑，NMP為分散溶液)， 而采用水性粘合劑、導(dǎo)電劑和去離子水，該方法既可降低原材料成本約20% 30%，又可 杜絕溶劑對(duì)環(huán)境的污染。2.該發(fā)明微型電池?zé)o需外接極耳，而是將集流體未涂布部分的極耳用特殊研制的 處理液進(jìn)行極耳處理。3.該發(fā)明微型電池是液態(tài)電解液電池，應(yīng)用高精確定量注液。4.該電池的軟包裝是極薄的鋁塑復(fù)合膜，其封口技術(shù)需要高精確定位熱封。5.該電池的容量可制成1 30mAH的系列產(chǎn)品。6.該電池的厚度可制成彡0. 4mm的系列產(chǎn)品。7.該電池的循環(huán)壽命彡2000次(80% D0D)。


圖1是本發(fā)明水劑軟包微型鋰離子電池制備流程圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的目的是由以下技術(shù)方案與實(shí)施方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的一、正、負(fù)極漿料的配方及相關(guān)參數(shù)正極配方正極活性材料、水性粘合劑、水性導(dǎo)電劑、消泡劑，去離子水。固液比= 1 0. 7 0. 9負(fù)極配方中間相炭微球、水性粘合劑，去離子水。固液比=1 1.0 1.1。其具體實(shí)施例如下本發(fā)明的正極配方包括正極活性材料、水性粘合劑、水性導(dǎo)電劑、消泡劑，去離子 水，其中固液比=1 0.7 0.9;負(fù)極配方包括中間相炭微球、水性粘合劑，去離子水，其中固液比=1 1.0 1. 1。其中當(dāng)正極固液比=1 0.7;負(fù)極固液比=1 1.0。也可以正極固液比= 1 0. 7 ；負(fù)極固液比=1 1. 1。另外，當(dāng)正極固液比=1 0.8;負(fù)極固液比=1 1.0。也可以正極固液比= 1 0.8 ；負(fù)極固液比=1 1. 1。再，當(dāng)正極固液比=1 0.9;負(fù)極固液比=1 1.0。也可以正極固液比= 1 0.9 ；負(fù)極固液比=1 1. 1。如圖1所示的微型鋰離子電池生產(chǎn)工藝流程圖，本發(fā)明微型電池化成、分容流程 及參數(shù)如下( 一 )化成1.將10只微型電池并聯(lián)接入化成柜；2.以0. OlC恒流充電150分鐘，上限電壓2. 5V ；3.以0. 02C恒流充電200分鐘，上限電壓2. 5V ；4.擱置3分鐘；5.以0. 05C恒流充電180分鐘，上限電壓3. 6V ；6.以0. 5C恒流恒壓充電200分鐘，上限電壓4. 2V ；7.擱置15分鐘；8.以0.5C恒流放電至終止電壓3. 0V;9.擱置3分鐘；10.以0. 5C恒流恒壓充電90分鐘，上限電壓3. 8V。(二)分容1.擱置3分鐘；2.以0. 2C恒流放電至終止電壓3. OV ；3.擱置15分鐘；4.以0. 5C恒流充電120分鐘，上限電壓3. 6V ；5.以0. 5C恒流恒壓充電120分鐘，上限電壓4. 2V ；6.擱置15分鐘；7以0. 5C恒流放電至終止電壓3. OV ；8.擱置15分鐘；9.以0. 5C恒流恒壓充電90分鐘，上限電壓3.8V;盡管對(duì)本發(fā)明的特征及其優(yōu)勢(shì)已經(jīng)描述了很多，然而可以理解的是，對(duì)于本領(lǐng)域 的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案和技術(shù)構(gòu)想做出其他多種相應(yīng)的改變， 而所有這些改變都應(yīng)屬于本發(fā)明的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種水劑軟包微型鋰離子電池，其特征在于正極配方包括正極活性材料、水性粘 合齊 、水性導(dǎo)電劑、消泡劑，去離子水，其中固液比=ι 0.7 0.9;負(fù)極配方包括中間相 炭微球、水性粘合劑，去離子水，其中固液比=1 1.0 1.1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水劑軟包微型鋰離子電池，其特征在于所述正極固液比= 1 0. 7 ；負(fù)極固液比=1 1.0。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水劑軟包微型鋰離子電池，其特征在于所述正極固液比 =1 0. 7 ；負(fù)極固液比=1 1. 1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水劑軟包微型鋰離子電池，其特征在于所述正極固液比= 1 0.8 ；負(fù)極固液比=1 1.0。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的水劑軟包微型鋰離子電池，其特征在于所述正極固液比 =1 0.8 ；負(fù)極固液比=1 1. 1。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水劑軟包微型鋰離子電池，其特征在于所述正極固液比= 1 0. 9 ；負(fù)極固液比=1 1.0。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的水劑軟包微型鋰離子電池，其特征在于所述正極固液比 =1 0.9 ；負(fù)極固液比=1 1. 1。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水劑軟包微型鋰離子電池制備方法，其特征在于電池化成流 程及參數(shù)為1)將10只微型電池并聯(lián)接入化成柜；2)以0.OlC恒流充電150分鐘，上限電壓2. 5V ；3)以0.02C恒流充電200分鐘，上限電壓2. 5V ；4)擱置3分鐘；5)以0.05C恒流充電180分鐘，上限電壓3. 6V ；6)以0.5C恒流恒壓充電200分鐘，上限電壓4. 2V ；7)擱置15分鐘；8)以0.5C恒流放電至終止電壓3. OV ；9)擱置3分鐘；10)以0.5C恒流恒壓充電90分鐘，上限電壓3. 8V。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水劑軟包微型鋰離子電池制備方法，其特征在于電池分容流 程及參數(shù)為1)擱置3分鐘；2)以0.2C恒流放電至終止電壓3. OV ；3)擱置15分鐘；4)以0.5C恒流充電120分鐘，上限電壓3. 6V ；5)以0.5C恒流恒壓充電120分鐘，上限電壓4. 2V ；6)擱置15分鐘；7)以0.5C恒流放電至終止電壓3. OV ；8)擱置15分鐘；9)以0.5C恒流恒壓充電90分鐘，上限電壓3. 8V。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種采用水性粘合劑、導(dǎo)電劑和去離子水制備的正、負(fù)極漿料，用高精確定量注液態(tài)電解液和高精確定位熱封的軟包微型鋰離子電池及其制備方法。本發(fā)明正極配方包括正極活性材料、水性粘合劑、水性導(dǎo)電劑、消泡劑，去離子水，其中固液體比＝1∶0.7～0.9；負(fù)極配方包括中間相炭微球、水性粘合劑，去離子水，其中固液比＝1∶1.0～1.1。本發(fā)明為適應(yīng)微電子技術(shù)的發(fā)展而制造的一種用水性粘合劑、導(dǎo)電劑和去離子水制備的正、負(fù)極漿料，用液態(tài)電解液和軟包裝生產(chǎn)的厚度超薄、容量較大、壽命較長(zhǎng)、成本很低的微型電池。
文檔編號(hào)H01M10/0525GK102082289SQ20101061298
公開(kāi)日2011年6月1日 申請(qǐng)日期2010年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月29日
發(fā)明者董相盛, 雷如清 申請(qǐng)人:湖北能一郎新能源研究院