一種薄型鋰電池的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種薄型鋰電池的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電子設(shè)備的小型化、薄型化，以及可穿戴設(shè)備的大量出現(xiàn)，鋰電池形狀薄型化、柔性化的需求也越來越多，為了實現(xiàn)鋰電池的薄型化，最簡單的方法就是選用薄型的單面的正負(fù)極極片和常規(guī)隔膜，來制備由單片單面正極、單層隔膜和單片單面負(fù)極組成的疊片式電池，同時選用較薄的的封裝材料，以降低電池總體厚度。
[0003]電池的總厚度由兩側(cè)封裝材料、正極極片、負(fù)極極片以及隔膜的厚度之和所決定，受電池容量的約束，通常正負(fù)極極片必須滿足一定的厚度，而其它非活性材料，包括封裝材料、正負(fù)極集流體、隔膜材料，則受其已有商品化產(chǎn)品厚度尺寸所決定。封裝材料厚度在50um?10um左右，而集流體在1um左右，隔膜材料在20um左右，電池兩側(cè)封裝材料總厚度約10um?200um，占非活性材料的大部分厚度。當(dāng)前最常用的封裝材料是鋁塑膜，其一般是三層復(fù)合材料，兩側(cè)為聚合物材料，其中外側(cè)一般是耐磨、韌性較好的聚合物材料，如尼龍;而內(nèi)側(cè)一般是聚丙烯等材料，起到絕緣的作用；在內(nèi)外兩層中間是一層金屬箔材，通常是鋁箔，主要起到隔水、隔氣體的作用。
[0004]同時，在實際操作中，單面的正負(fù)極材料由于集流體兩側(cè)應(yīng)力不均勻，存在容易蜷曲的問題，這給電池的制備過程帶來難度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種薄型鋰電池的制備方法，該薄型鋰電池的制備方法既可以進(jìn)一步降低已有方法所制備電池的厚度，又可以解決或緩解單面電極存在的卷曲問題。
[0006]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)。
[0007]—種薄型鋰電池的制備方法，包括有采用聚合物膜層與金屬層復(fù)合形成的復(fù)合膜作為封裝集流膜，該封裝集流膜既作為封裝材料又作為電極集流體使用；電極活性物質(zhì)可直接涂覆在封裝集流膜的金屬層一側(cè)；電極活性物質(zhì)包括有正極活性物質(zhì)及負(fù)極活性物質(zhì)，在正極活性物質(zhì)及負(fù)極活性物質(zhì)之間加上隔膜形成薄膜電池，最后以熱熔膠等方法膠粘封口形成薄型電池。
[0008]其中，所述聚合物膜層的材質(zhì)為聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、尼龍、聚氨酯、聚亞胺、聚酰亞胺、聚苯乙烯或聚酯(PET)，其厚度范圍是5um?50um，較優(yōu)的是10~30um，更優(yōu)的是15?25um0
[0009]其中，所述金屬層為金屬箔，該金屬箔通過熱壓或冷壓方式與聚合物膜層復(fù)合，而形成封裝集流復(fù)合膜，金屬層的厚度范圍是5um?50um，較優(yōu)的是6?20um，更優(yōu)的是8?15um。
[0010]其中，所述金屬層為金屬膜，該金屬膜通過真空物理沉積的方法獲得，包括熱蒸發(fā)、派射等方法獲得，金屬層的厚度范圍是0.1um?1um，較優(yōu)的是0.5?5um，更優(yōu)的是I?3um。
[0011]其中，所述金屬層涂覆正極活性物質(zhì)時，該金屬層為Al、N1、不銹鋼、T1、Mo、Cu及ITO中的一種或多種的合金材料;所述金屬層涂覆負(fù)極活性物質(zhì)時，該金屬層為Cu、N1、不銹鋼、T 1、Mo及Zn中的一種或多種的合金材料。
[0012]其中，正極活性物質(zhì)和負(fù)極活性物質(zhì)直接涂覆或噴涂到金屬層一側(cè)并分別形成電池的正極極片和負(fù)極極片。
[0013]其中，所述金屬層與薄型電池的極耳相連接或作薄型電池的極耳使用。
[0014]其中，所述封裝集流膜的金屬層一側(cè)的四周邊緣要留出一定的封口寬度，通過熱恪膠或其它膠粘合實現(xiàn)薄型電池的封口，封口寬度在Imm?I Omm，較優(yōu)的是2mm~5_。
[0015]本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明所述的一種薄型鋰電池的制備方法，包括有采用聚合物膜層與金屬層復(fù)合形成的復(fù)合膜作為封裝集流膜，該封裝集流膜既作為封裝材料又作為電極集流體使用；電極活性物質(zhì)可直接涂覆在封裝集流膜的金屬層一側(cè)；電極活性物質(zhì)包括有正極活性物質(zhì)及負(fù)極活性物質(zhì)，在正極活性物質(zhì)及負(fù)極活性物質(zhì)之間加上隔膜形成薄膜電池，最后以熱熔膠等方法膠粘封口形成薄型電池，本發(fā)明具有可以進(jìn)一步降低已有方法所制備電池的厚度，又可以解決或緩解單面電極存在的卷曲問題的優(yōu)點。
【附圖說明】
[0016]下面利用附圖來對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的說明，但是附圖中的實施例不構(gòu)成對本發(fā)明的任何限制。
[0017]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合具體的實施方式來對本發(fā)明進(jìn)行說明。
[0019]如圖1所示，一種薄型鋰電池的制備方法，包括有采用聚合物膜層11與金屬層12復(fù)合形成的復(fù)合膜作為封裝集流膜I，該封裝集流膜既作為封裝材料又作為電極集流體使用；電極活性物質(zhì)2可直接涂覆在封裝集流膜I的金屬層12—側(cè)；電極活性物質(zhì)2包括有正極活性物質(zhì)21及負(fù)極活性物質(zhì)22，在正極活性物質(zhì)21及負(fù)極活性物質(zhì)22之間加上隔膜3形成薄膜電池，最后以熱熔膠等方法膠粘封口形成薄型電池，本發(fā)明可以將電池中傳統(tǒng)的三層結(jié)構(gòu)封裝膜再加一層集流體的四層結(jié)構(gòu)，簡化為封裝集流膜的二層結(jié)構(gòu)，從而有效降低了電池的厚度;另一方面，相比傳統(tǒng)方法在金屬激流體上涂布活性物質(zhì)所產(chǎn)生的卷曲，本發(fā)明中金屬層在涂布活性物質(zhì)后，由于金屬層外側(cè)的聚合物膜存在，可以很好的防止或減緩電極出現(xiàn)的卷曲現(xiàn)象，有利于電池的加工制備。
[0020]進(jìn)一步的，所述聚合物膜層11的材質(zhì)為聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、尼龍、聚氨酯、聚亞胺、聚酰亞胺、聚苯乙稀或聚酯(PET)，其厚度范圍是5um~50um，較優(yōu)的是10?30um，更優(yōu)的是15?25um，所述聚合物膜層11的作用是保護(hù)內(nèi)側(cè)的金屬層12，同時起到電池密封作用；該聚合物膜層11具有較好的耐磨性和較好的韌性。
[0021]進(jìn)一步的，所述金屬層12為金屬箔，該金屬箔通過熱壓或冷壓方式與聚合物膜層12復(fù)合，而形成封裝集流復(fù)合膜I，金屬層12的厚度范圍是5um?50um，較優(yōu)的是6?20um，更優(yōu)的是8?15um，所述金屬層12—方面可以起到阻斷空氣和水分向電池內(nèi)部擴(kuò)散的作用，另一方面將作為電極的集流體使用，活性物質(zhì)將直接涂敷到金屬層12表面。
[0022]進(jìn)一步的，所述金屬層12為金屬膜，該金屬膜通過真空物理沉積的方法獲得，包括熱蒸發(fā)、派射等方法獲得，金屬層12的厚度范圍是0.1um^lOum，較優(yōu)的是0.5~5um，更優(yōu)的是I?3um0
[0023]進(jìn)一步的，所述金屬層12涂覆正極活性物質(zhì)21時，該金屬層12為Al、N1、不銹鋼、T1、Mo、Cu及ITO中的一種或多種的合金材料;所述金屬層(12)涂覆負(fù)極活性物質(zhì)22時，該金屬層12為Cu、N1、不銹鋼、T1、Mo及Zn中的一種或多種的合金材料，以保證金屬層12對正極活性物質(zhì)21或負(fù)極活性物質(zhì)22的電化學(xué)和化學(xué)穩(wěn)定性。。
[0024]進(jìn)一步的，正極活性物質(zhì)21和負(fù)極活性物質(zhì)22直接涂覆或噴涂到金屬層12—側(cè)并分別形成電池的正極極片和負(fù)極極片。
[0025]進(jìn)一步的，所述金屬層12與薄型電池的極耳相連接或作薄型電池的極耳使用。
[0026]進(jìn)一步的，所述封裝集流膜I的