[发明专利]一种锂铝电池及其制备方法

说明书

锂铝电池及其制备方法，锂铝电池包括正极片和负极片、隔膜，所述正极片包括正极集流体和设置于所述正极集流体上的正极物料层，所述负极片包括负极集流体和设置于所述负极集流体上的负极物料层；所述正极物料层中的正极活性物质为铝粉，所述负极物料层中的负极活性物质为锂粉。本发明的采用高克容量的铝作为电池的正极活性物质，锂作为电池的负极活性物质，可以有效提升电池的能量密度。

技术领域

本发明属于电池技术领域，具体涉及一种新型锂铝电池及其制备方法。

背景技术

近年来，随着电子消费市场的不断扩大普及，电池的续航短和容量不足导致电子设备不能满足客户长时间使用需求的缺点也日益凸显，电池厂家为了提升电池的续航能力，一直在不断开发能量密度高的电池，以满足市场的需求。开发新型高能量密度的电池是许多电池厂家面临的主要问题，高能量密度的电芯材料及结构也是近几年的热门研究方向，在满足高能量密度的同时也要满足客户对电池的电性能和安全性能的要求。为了解决电芯能量密度提升困难的问题，开发新体系新材料的电池也应运而生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能量密度高的新型锂铝电池及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明采取如下的技术解决方案：

锂铝电池，包括正极片和负极片、隔膜，所述正极片包括正极集流体和设置于所述正极集流体上的正极物料层，所述负极片包括负极集流体和设置于所述负极集流体上的负极物料层；所述正极物料层中的正极活性物质为铝粉，所述负极物料层中的负极活性物质为锂粉。

进一步的，所述锂粉为纯锂金属粉末，粒径为0.05～200μm。

进一步的，所述铝粉为纯铝金属粉末或铝合金粉末，粒径为0.05～200μm。

进一步的，所述正极物料层中的正极物料包括铝粉、导电剂和粘结剂，所述铝粉在正极物料中的含量为60％～98％。

进一步的，所述负极物料层中的负极物料包括锂粉、导电剂和粘结剂，所述锂粉在负极物料中的含量为60％～98％。

进一步的，所述负极集流体的物料载量为2～30mg/cm²。

进一步的，所述正极集流体的物料载量为2～35mg/cm²。

本发明还提供了一种锂铝电池的制备方法，包括以下步骤：

将锂粉和粘结剂、导电剂与溶剂混合，制成负极浆料，将负极浆料均匀涂覆在负极集流体上，制成负极片；

将铝粉和粘结剂、导电剂与溶剂混合，制成正极浆料，将正极浆料均匀涂覆在正极集流体上，制成正极片；

将正、负极片干燥、压实、压平后，裁切成所需尺寸，和隔膜一起制成电芯；

将电芯包装好并留有注液口，对电芯进行干燥后，将电芯转移至真空箱中注入电解液，注液完成后将电池进行封边，并放置于室温环境下静置，完成电池制作。

进一步的，将正、负极片放置于通风烘箱中进行干燥，干燥时间为5～60分钟。

进一步的，将电芯放置于真空干燥箱内进行干燥，真空干燥箱内的真空度低于-100Kpa，干燥时间为30～120分钟，温度为40～90℃。

进一步的，压实极片时的面压为3.0～5.0g/cm²,压实后负极物料层的厚度为1～80μm，正极物料层的厚度为1～80μm。

进一步的，注入电解液时真空箱内的湿度在10％以下。

进一步的，电解液的注液量根据下式计算：注液重量＝电池容量/n，n为10～200，注液重量的单位为g，电池容量的单位为mAh。