[发明专利]一种圆柱锂离子电池电芯材料及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电池生产工艺，特别涉及一种圆柱锂离子电池电芯材料及制备方法，属于锂离子电池技术领域。

背景技术

圆柱锂离子电池分为磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂、钴锰混合、三元材料不同体系，外壳分为钢壳和聚合物两种，不同材料体系电池有不同的优点；现有技术中主要以钢壳圆柱磷酸铁锂电池为主，铁锂电池表现为容量高、输出电压高、良好的充放电循环性能、输出电压稳定、能大电流放电、电化学稳定性能、使用中安全，不会因过充电、过放电及短路等操作不当而引起燃烧或爆炸，工作温度范围宽、对环境友好；广泛应用于太阳能灯具、草坪灯具、后备能源、电动工具、玩具模型上；现有的圆柱型锂离子电芯生产比较成熟，但其并没有很好地解决负极枝晶对隔膜破坏问题，同时正极表面规则度也比较低。

发明内容

（一）要解决的技术问题

为解决上述问题，本发明提出了一种圆柱锂离子电池电芯材料及制备方法，能够保证枝晶可逆，且不会破坏隔膜，简化了生产步骤，且保证正极片表面一致性。

（二）技术方案

本发明的圆柱锂离子电池电芯材料，包括正极板、负极板、隔膜及外包装；所述正极板由正极活性涂料和双面碳纤维纸构成；所述负极板由铜箔基体、负极活性涂料和碳纤维层构成。

进一步地，所述正极活性涂料由组份重量百分比：相碳微球85%、石墨5%和偏氟乙烯10%构成；所述负极活性涂料由组份重量百分比：锰酸锂85%、导电剂8%和粘结剂7%构成。

所述圆柱锂离子电池电芯的制备方法；，包括如下步骤：

第一步，正极板和负极板制备，通过将正极活性涂料按照厚度要求涂覆于双面碳纤维纸上，并进行烘干、辊制和剪片；通过将负极活性涂料根据厚度要求涂覆于铜箔基体上，并对其进行附上一碳纤维层；所述碳纤维层为涂料厚度的12/1以下，并进行烘干、辊制和剪片；

第二步，卷制，先通过隔膜分别对第一步制好的正极板和负极板进行卷制，接着将完成卷制的正极板和负极板卷制成一电芯体；

第三步，包装，接着将第二步完成的电芯体放入外包装内，并进行点胶密封处理和内阻测量；

第四步，进行预充活化。

有益效果

与现有技术相比，本发明的圆柱锂离子电池电芯材料，简化了生产步骤，并对负极设置一层碳纤维层，且其与圆柱形锂离子电池内部的电解液接触，其表面很容易沉积一层碳化硅，能够很好地保护枝晶和隔膜，延长产品使用寿命；降低电池事故发生的可能性；另外直接将正极活性涂料按涂覆于双面碳纤维纸上；提高正极活性涂料抓料效果，有利于后期辊制后，正极片表面的一致性。

具体实施方式

圆柱锂离子电池电芯材料，包括正极板、负极板、隔膜及外包装；所述正极板由正极活性涂料和双面碳纤维纸构成；所述负极板由铜箔基体、负极活性涂料和碳纤维层构成。

进一步地，所述正极活性涂料由组份重量百分比：相碳微球85%、石墨5%和偏氟乙烯10%构成；所述负极活性涂料由组份重量百分比：锰酸锂85%、导电剂8%和粘结剂7%构成。

所述圆柱锂离子电池电芯的制备方法；，包括如下步骤：

第一步，正极板和负极板制备，通过将正极活性涂料按照厚度要求涂覆于双面碳纤维纸上，并进行烘干、辊制和剪片；通过将负极活性涂料根据厚度要求涂覆于铜箔基体上，并对其进行附上一碳纤维层；所述碳纤维层为涂料厚度的12/1以下，并进行烘干、辊制和剪片；

第二步，卷制，先通过隔膜分别对第一步制好的正极板和负极板进行卷制，接着将完成卷制的正极板和负极板卷制成一电芯体；

第三步，包装，接着将第二步完成的电芯体放入外包装内，并进行点胶密封处理和内阻测量；

第四步，进行预充活化。

本发明的圆柱锂离子电池电芯材料，简化了生产步骤，并对负极设置一层碳纤维层，且其与圆柱形锂离子电池内部的电解液接触，其表面很容易沉积一层碳化硅，导致锂金属很难沉积在锂层或铜箔基体表面；而是将锂金属沉积在碳纤维层的内部孔隙中，能够很好地保护枝晶和隔膜，延长产品使用寿命；降低电池事故发生的可能性；另外直接将正极活性涂料按涂覆于双面碳纤维纸上；提高正极活性涂料抓料效果，有利于后期辊制后，正极片表面的一致性。

上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。