[发明专利]一种对称锂离子电池及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及电池技术领域，特别是涉及一种对称锂离子电池及其制备方法。

背景技术

随着时代的进步，用电器具不断的小型化、多功能化，相应的对于电池的要求也在不断提高。锂离子电池具有许多优点：电压平台高、比容量高、循环寿命长、自放电低、无记忆效应等。它在电动汽车和储能设备上具有巨大的应用前景。

常规的锂离子电池体系其负极极片一般采用石墨或钛酸锂材料，正极极片采用聚阴离子（如磷酸盐系列、硅酸盐系列、硫酸盐系列等）、钴系、锰系、三元系等材料。由于其正负极极片所用材料不一致，制备电池时正负极极片需分别搅拌、涂布，导致整个电池制备工艺繁琐；且在电池使用时需区分正负极极片，不小心接反，会引发严重的安全隐患。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于针对常规的锂离子体系正负极极片使用不同种材料造成的复杂的制作工艺及安全隐患，提出使用同一种材料分别作为正负极极片的对称的锂离子电池体系。不仅简化锂离子电池结构和加工工艺，而且提高锂离子电池使用过程的安全性。

本发明的目的之二是提供所述对称锂离子电池的制备方法。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种对称锂离子电池，包括正极极片、负极极片、电解液及介于正负极极片之间的隔膜，所述正极极片、负极极片为同一种材质，所述正负极极片材质中的活性物质为磷酸钒锂（Li₃V₂(PO₄)₃）、氟磷酸钒(LiVPO₄F)或磷酸钒锂（Li₃V₂(PO₄)₃）、氟磷酸钒(LiVPO₄F)的改性物。

制备所述对称锂离子电池的方法，包括如下制备步骤：

A.正极极片的制作：先将按质量比计算的活性物质50％～98％、导电剂1％～25％和粘结剂1％～25％混合调成浆料，然后涂布在集流体上，依次经烘干、辊压、裁片、真空干燥制成极片；

B.负极极片的制作：采用与步骤A中正极极片相同的材料和工艺；

C.将正极极片、隔膜、负极极片进行组装，注入电解液，得到所述对称锂离子电池。

较佳地，所述导电剂为炭黑导电剂（SP）、超导炭黑、科琴黑、导电石墨、碳纳米管、石墨烯中的一种或几种组合物。

较佳地，所述粘结剂为水性粘结剂；优选W811、W812或LA132中的一种或几种组合物。其中，W811、W812水性粘结胶为聚烯烃类化合物，是一种高分子量的粘接剂，产品为白色乳胶状，是一种无毒无害的环保新型材料；LA132是一种以水为分散介质的环保型电极材料粘合剂，使用时无须添加增稠剂和有机溶剂，可有效避免锂离子电池生产中溶剂型粘合剂污染环境和安全性差等问题。它们完全可以取代NMP和PVDF，由于用水取代了NMP，减少了在涂布过程中NMP挥发对空气造成的污染；同时由于以水为溶剂极大地降低了使用NMP造成的成本压力，减少了电池在制程中对温湿度的要求。可在正常空气环境中进行配料、涂布、扎膜、分切、卷绕操作。粘结胶制作的浆料涂布的极片具有较好的压实密度，可提高单体电池单位体积容量。

较佳地，所述粘结剂为油性粘结剂；优选聚偏二氟乙烯（简称PVDF）、聚四氟乙烯（简称PTFE）或二者组合物。