[发明专利]一种正六方形锂离子电池电芯的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及化学电源技术领域，具体涉及一种正六方形锂离子电池电芯的制造方法。该技术所制造的正六方形锂离子电池电芯可用于制造各种型号的正六方形锂离子动力电池、常见的卷绕式圆柱形锂离子电池，特别适用于制造用于各种场合的多电池组合的电池组用的正六方形锂离子动力电池。 

背景技术

目前，现有工业所制造锂离子电池所用的均为卷绕式或层叠式锂离子电池电芯，这类电芯由正极、隔膜、负极等三个部分构成，并卷绕成圆柱形、方形或者层叠成方形。这种构造的电池电芯制造的锂离子电池只能为圆柱形或者方形，圆柱形或者方形电池电芯制造的圆柱形或方形电池存在如下几个方面的显著的不足： 

第一、圆柱形电池或者方形电池组合成电池组时在颠簸、振动的条件下，电池组十分容易发生单电池错位、电池组变形，可能引起电池组断路或者短路，从而使得电池组无法正常工作，影响电池组的正常工作，降低电池组的使用寿命，甚至由于短路而发生爆炸等安全事故； 

第二、圆柱形电池或者方形电池组合成电池组机械稳定性能差，在颠簸、振动的工作条件下，可能导致电池组松动、短路等，因而存在较大的各种隐患； 

第三、圆柱形电池或者方形电池通常是用卷绕式圆柱形电芯或者卷绕式或层叠式方形电芯制造的，圆柱形或方形电芯比较容易松动、电池壳的利用率也较低，较松动的电芯容易引起电极极活性物质脱落、形成微短路，大大降低了圆柱形及方形电池的容量和循环使用寿命； 

第四、圆柱形电池或者方形电池组合成电池组时占用较大的空间；大大限制了圆柱形方形电池的使用范围和电池组的组合数量。 

发明内容

为了解决现有技术存在的上述不足，本发明的目的是在于提供了一种正六方形锂离子电池电芯的制造方法，其工艺简单，在已有的设备条件下，可以实现正六方形柱状电池、圆柱形电池的制造，本发明技术制造的一种正六方形锂离子电池电芯所制造的锂离子电池，在颠簸、振动的条件下，电池组不容易发生单电池错位、电池组变形，不会引起电池组断路或者短路，能正常工作，电池组的循环使用寿命，通常不存在短路而发生爆炸等安全事故；正六方形单电池组合的电池组机械稳定性好，不存在安全隐患；正六方形电池组组合占用的空间 较小；大大提高了电池的使用范围和电池组的组合数量等。 

本发明通过下述技术方案予以实现： 

一种正六方形锂离子电池电芯的制造技术，所述的一种正六方形锂离子电池电芯(图1-图4)包括正极、负极、隔膜等部分组成；其中，正极由厚度为5～50μm正极活性物质单面或双面涂层、厚度为5～25μm铝箔正极集流体1～5个不等的厚度为20～50μm的镍带正极极耳三个部分组成；负极由厚度为5～50μm负极活性物质单面或双面涂层、厚度为5～25μm铜箔负极集流体1～5个不等的厚度为20～50μm的镍带负极极耳三个部分组成；隔膜由厚度为1～10μm超薄聚乙烯(PE)或者聚丙烯(PP)或者PP/PE/PP复合无纺布(膜)。 

一种正六方形锂离子电池电芯在制造方法，其步骤是： 

第一步，将质量比为50～90∶5～30∶1～5正极活性物质、导电剂、正极添加剂球磨混合均匀，得到正极活性物质混合物，再加入相当于正极活性物质混合物质量1～3％(质量比)的聚四氟乙烯(PVDF)粘结剂、再加入质量比相当于正极活性物质混合物质量5～10％(质量比)的N-甲基吡咯烷酮(NMP)(用于溶解PVDF)，再加入质量比相当于正极活性物质混合物质量35～55％(质量比)的蒸馏水，真空条件下球磨混合均匀，制作成正极活性物质浆料；将正极活性物质浆料单面或者双面涂敷于厚度为5～25μm铝箔正极集流体上，经85～110℃条件下干燥、对滚机压制成厚度为5～50μm正极活性物质涂层，再经切分、在正极集流体预留空白处激光或超声波点焊厚度为10～50μm的1～5个镍带正极极耳即制成正极极片(详见附图1～3。所述的正极活性物质为粒径为1～10nm的磷酸铁锂粉末；所述的正极导电剂为等质量比混合的粒径为1～20nm的超级炭黑(Super-p)和5～20nm的碳纳米管的混合物；所述的正极添加剂为粒径为1～10nm的氧化钴粉末。