[发明专利]一种层叠式快速充电锂单体电池及制备方法

权利要求书

1.一种层叠式快速充电锂单体电池，包括正极片、负极片、电解液，其特征在于，还有隔膜、铝塑膜包装膜；其中：

所述正极片为集流体及表层涂敷正极活性材料层组成，所述集流体为纳米级覆炭铝箔，正极活性材料层以重量百分比计包括以下组分：活性材料  50%-99%、导电剂  0%-20%、聚偏二氟乙烯粘结剂PVDF 0%-10%，所述正极活性材料选自磷酸铁锂、镍钴锰酸锂、锰酸锂、钴酸锂、镍酸锂中的一种或几种以上组合，所述导电剂选自纳米碳纤维VGCF、碳纳米管CNT、超导电炭黑、导电石墨中的一种或几种混合物； 

所述负极片为集流体及表层涂敷负极活性材料层组成，所述集流体为铜箔，负极活性材料层以重量百分比计包括以下组分：所述负极活性材料50%-99%、导电剂0%-20%、粘结剂0%-10%，所述负极活性材料选自石墨、硬碳、钛酸锂中的一种或几种以上组合，所述导电剂选自纳米碳纤维VGCF、碳纳米管CNT、超导电炭黑中的一种或几种以上组合，所述粘结剂选自羧甲基纤维素钠CMC、苯乙烯丁二烯系橡胶乳胶SBR、聚偏二氟乙烯PVDF中的一种或一种以上；

所述隔膜为单层聚丙烯膜、或两层聚丙烯膜中夹有聚乙烯膜；

所述正/负极片分别引出正极耳、负极耳，正/负极片通过隔膜分隔成层叠式结构封装在注入电解液的铝塑膜袋内，正极耳、负极耳外露在封装的铝塑膜袋外。

2.根据权利要求1所示的层叠式快速充电锂单体电池，其特征在于，所述纳米级覆炭铝箔厚度为10～40微米。

3.根据权利要求1所示的层叠式快速充电锂单体电池，其特征在于，所述铜箔厚度为6～20微米。

4.根据权利要求1所示的层叠式快速充电锂单体电池，其特征在于，所述隔膜厚度为12～45微米。

5.根据权利要求1所示的层叠式快速充电锂单体电池的制备方法，其特征在于，步骤如下：

步骤一、正极片制备：

1.1制作正极集流体纳米级覆炭铝箔；

1.2配备正极活性材料

所述正极活性材料浆料以重量百分比计包括以下组分：N-甲基吡咯烷酮溶剂30％-70％、活性材料50％-99％、导电剂0-20％、聚偏二氟乙烯粘结剂0-10％，所述正极活性材料选自磷酸铁锂、镍钴锰酸锂、锰酸锂、钴酸锂、镍酸锂中的一种或几种以上组合，所述导电剂选自 纳米碳纤维VGCF、碳纳米管CNT、超导电炭黑、导电石墨中的一种或几种混合物，各材料在120℃条件下真空烘烤8小时；

1.3制备正极活性材料浆料

1.3.1按配比取N-甲基吡咯烷酮溶剂NMP、导电剂一种或两种，高速3000-5000rpm搅拌1～1.5小时，分散线速度不低于15m/s；

1.3.2按配比加粘结剂聚偏二氟乙烯粘结剂PVDF，在真空条件下搅拌4～6小时；

1.3.3按配比加一种或多种活性材料，在真空条件下搅拌8～16小时；

1.3.4测粘度、抽真空除气泡、过筛、出料；

1.4将制备好的浆料均匀涂布在纳米级覆炭铝箔上，N2环境下80℃真空烘烤8小时，辊压，真空保存备用；

步骤二、负极片制备：

2.1制作负极集流体铜箔；

2.2配备负极活性材料

所述负极活性材料浆料以重量百分比计包括以下组分：N-甲基吡咯烷酮溶剂30％-70％、所述负极活性材料50％-99％、导电剂0-20％、粘结剂0-10％，所述负极活性材料选自石墨、硬碳、钛酸锂中的一种或几种以上组合，所述导电剂选自纳米碳纤维VGCF、碳纳米管CNT、超导电炭黑中的一种或几种以上组合，所述粘结剂选自羧甲基纤维素钠CMC、苯乙烯丁二烯系橡胶乳胶SBR、聚偏二氟乙烯PVDF中的一种，各材料在120℃条件下真空烘烤8小时；

2.3制备负极活性材料浆料

2.3.1按配比取N-甲基吡咯烷酮溶剂NMP或水任选一种、导电剂一种或两种，高速3000-5000rpm搅拌1～1.5小时；

2.3.2按配比加粘结剂聚偏二氟乙烯粘结剂PVDF，在真空条件下搅拌4～6小时；

2.3.3按配比加一种或多种活性材料，在真空条件下搅拌6～8小时；

2.3.4测粘度、抽真空除气泡、过筛、出料；

2.4将制备好的浆料均匀涂布在铜箔上，N2环境下80℃真空烘烤8小时，继之辊压，真空保存备用；

步骤三、制作锂电单体电池：

3.1将制备好的正/负极极片分别按规定尺寸冲片；

3.2正极片/负极片通过单层聚丙烯膜、或两层聚丙烯膜中夹有聚乙烯膜的组合隔膜分隔，焊 接正/负极耳，封装在铝塑膜袋内，顶侧封后在N2环境下，80℃真空烘烤48小时；

3.3注入电解液，经一次封口、化成、分容、老化7天后完成制备。