一种锂离子电池复合负极及生产方法，锂离子电池负极采用碳膜作为集流体，高比容量的硅、锡、铝等材料作为负极活性物质。将硅、锡等高比容量负极粉体活性物质加入到液体碳源原料混合，制备负极原料；将负极原料加到装有高温高密度融液的融液槽，在融液表面形成液体原料薄层；液体原料薄层加热碳源原料高温碳化，形成固体负极薄膜；负极薄膜取出加工成锂离子电池负极。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及到化学电池，特别是锂离子电池。
技术介绍
锂离子电池负极通常采用碳材料作为活性物质，铜箔作为集流体，高分子材料作为粘结剂。铜箔与高分子材料都不参与电池充放电的电化学反应，铜的密度大，占负极的比重大，不利于提高锂离子电池的比能量。高分子粘结剂为绝缘材料，影响负极的导电性能，不利于锂离子电池提升电性能。碳材料的比容量比较低，要进一步提高锂离子电池的比能量比较困难。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种高比容量的锂离子电池负极，可以大大提高锂离子电池的比能量。本专利技术的锂离子电池负极采用碳膜作为集流体，高比容量的硅、锡、铝等材料作为负极活性物质嵌在碳膜里，不用高分子粘结剂。具体生产流程如下，第一步，将硅、锡等高比容量负极粉体活性物质加入到液体碳源原料混合，制备负极原料；第二步，将负极原料加到装有高温高密度融液的融液槽，负极原料在融液表面形成液体原料薄层；第三步，液体原料薄层加热碳源原料高温碳化，形成固体负极薄膜；第四步，负极薄膜取出加工成锂离子电池负极。所述的碳源原料可以是石油沥青、煤沥青，也可以粘胶或其他高分子材料。所述高温高密度的融液可以是熔融金属，也可以是熔融盐。一种锂离子电池，主要由正极、负极、隔膜、电解液及外壳组成。正极可以是钴酸锂正极也可以是磷酸铁锂正极，还可以是三元材料正极或者锰酸锂正极；负极为复合碳膜负极，活性物质为硅、锡等高比容量材料。附图说明附图1为锂离子电池复合负极的示意图，其中21--碳膜，22—活性物质。附图2为多层结构的锂离子电池复合负极示意图，其中41—中间相碳膜层，42—中间相碳膜层嵌的活性物质，43—石墨相碳膜层。具体实施方式实施例一本专利技术的锂离子电池负极采用碳膜作为集流体，硅作为负极活性物质，硅粉嵌在碳膜里，不用高分子粘结剂。具体生产流程如下，第一步，将硅粉加入到石油沥青，混合制备负极原料；第二步，将负极原料加到装有熔融锡的融液槽，在融锡表面形成液体原料薄层；第三步，液体原料薄层加热沥青高温碳化，形成固体负极薄膜，加热温度大于1000摄氏度；第四步，负极薄膜取出加工成锂离子电池负极。所述负极与磷酸铁锂正极、隔膜、电解液及外壳一起制作方形锂离子电池。实施例二本专利技术的锂离子电池负极采用碳膜作为集流体，锡作为负极活性物质，锡粉嵌在碳膜里，不用高分子粘结剂。具体生产流程如下，第一步，将锡粉加入到石油沥青，混合制备负极原料；第二步，将负极原料加到装有熔融锡的融液槽，在融锡表面形成液体原料薄层；第三步，液体原料薄层加热沥青高温碳化，形成固体负极薄膜，加热温度大于1000摄氏度；第四步，负极薄膜取出加工成锂离子电池负极。所述负极与磷酸铁锂正极、隔膜、电解液及外壳一起制作方形锂离子电池。实施例三本专利技术的锂离子电池负极采用碳膜作为集流体，硅作为负极活性物质，硅粉嵌在碳膜里，不用高分子粘结剂。具体生产流程如下，第一步，将硅粉加入到煤沥青，混合制备负极原料；第二步，将负极原料加到装有熔融锡的融液槽，在融锡表面形成液体原料薄层；第三步，液体原料薄层加热沥青高温碳化，形成固体负极薄膜；第四步，负极薄膜取出加工成锂离子电池负极。所述负极与锰酸锂正极、隔膜、电解液及外壳一起制作圆柱形锂离子电池。实施例四本专利技术的锂离子电池负极采用碳膜作为集流体，锡作为负极活性物质，锡粉嵌在碳膜里，不用高分子粘结剂。具体生产流程如下，第一步，将锡粉加入到煤沥青，混合制备负极原料；第二步，将负极原料加到装有熔融锡的融液槽，在融锡表面形成液体原料薄层；第三步，液体原料薄层加热沥青高温碳化，形成固体负极薄膜；第四步，负极薄膜取出加工成锂离子电池负极。所述负极与锰酸锂正极、隔膜、电解液及外壳一起制作圆柱形锂离子电池。实施例五本专利技术的锂离子电池负极采用碳膜作为集流体，硅作为负极活性物质，硅粉嵌在碳膜里，不用高分子粘结剂。具体生产流程如下，第一步，将硅粉加入到石油沥青，混合制备负极原料；第二步，将负极原料加到装有熔融锡的融液槽，在融锡表面形成液体原料薄层；第三步，液体原料薄层加热沥青高温碳化，形成固体负极薄膜；第四步，负极薄膜取出加工成锂离子电池负极。所述负极与三元材料正极、隔膜、电解液及外壳一起制作软包装锂离子电池。实施例六本专利技术的锂离子电池负极采用碳膜作为集流体，锡作为负极活性物质，锡粉嵌在碳膜里，不用高分子粘结剂。具体生产流程如下，第一步，将锡粉加入到石油沥青，混合制备负极原料；第二步，将负极原料加到装有熔融锡的融液槽，在融锡表面形成液体原料薄层；第三步，液体原料薄层加热沥青高温碳化，形成固体负极薄膜；第四步，负极薄膜取出加工成锂离子电池负极。所述负极与钴酸锂正极、隔膜、电解液及外壳一起制作圆柱形锂离子电池。实施例七本专利技术的锂离子电池负极采用碳膜作为集流体，锡作为负极活性物质，锡粉嵌在复合碳膜的外层碳膜里，不用高分子粘结剂。具体生产流程如下，第一步，将锡粉加入到煤沥青，混合制备负极原料；第二步，将负极原料涂覆到石墨膜的二面；第三步，加热涂覆有负极原料到石墨膜，沥青高温碳化，形成复合碳膜；第四步，将复合碳膜取出加工成锂离子电池负极。所述负极与钴酸锂正极、隔膜、电解液及外壳一起制作圆柱形锂离子电池。实施例八本专利技术的锂离子电池负极采用碳膜作为集流体，硅作为负极活性物质，硅粉嵌在复合碳膜的外层碳膜里，不用高分子粘结剂。具体生产流程如下，第一步，将硅粉加入到煤沥青，混合制备负极原料；第二步，将负极原料涂覆到石墨膜的二面；第三步，加热涂覆有负极原料到石墨膜，沥青高温碳化，形成复合碳膜；第四步，将复合碳膜取出加工成锂离子电池负极。所述负极与三元材料正极、隔膜、电解液及外壳一起制作软包装锂离子电池。实施例九本专利技术的锂离子电池负极采用碳膜作为集流体，锡作为负极活性物质，锡粉嵌在碳膜里，不用高分子粘结剂。具体生产流程如下，第一步，将锡粉加入到煤沥青，混合制备负极原料；第二步，将负极原料涂覆到石墨膜的二面；第三步，加热涂覆有负极原料到石墨膜，沥青高温碳化，形成复合负极薄膜；第四步，将负极薄膜取出加工成锂离子电池负极。所述负极与磷酸铁锂正极、隔膜、电解液及外壳一起制作圆柱形锂离子电池。实施例十本专利技术的锂离子电池负极采用碳膜作为集流体，硅作为负极活性物质，硅粉嵌在碳膜里，不用高分子粘结剂。具体生产流程如下，第一步，将硅粉加入到煤沥青，混合制备负极原料；第二步，将负极原料涂覆到石墨膜的二面；第三步，加热涂覆有负极原料到石墨膜，沥青高温碳化，形成复合负极薄膜；第四步，将负极薄膜取出加工成锂离子电池负极。所述负极与锰酸锂正极、隔膜、电解液及外壳一起制作软包装锂离子电池。实施例十一本专利技术的锂离子电池负极采用碳膜作为集流体，硅作为负极活性物质，硅粉嵌在外层碳膜里，不用高分子粘结剂。具体生产流程如下，第一步，将硅粉加入到石油沥青，混合制备负极原料；第二步，将负极原料加到装有熔融锡的融液槽，在融锡表面形成液体原料薄层；第三步，液体原料薄层加热沥青高温碳化，形成复合碳膜；第四步，复合碳膜取出，在复合碳膜二面涂覆三氧化二铝浆料；第五步，加热干燥，形成复合负极膜；第六步，复合负极膜加工成锂离子电池负极。所述负极与磷酸铁锂正极、隔膜、电解液及外壳一起制作方形锂离子电池。实施例十二本专利技术的锂离子电池负极采用碳膜作为集流体，锡作为负极活性物质，锡粉嵌在外层碳本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种锂离子电池复合负极，其特征在于复合负极的集流体为碳膜，高比容量的活性物质嵌在碳膜里。
【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池复合负极，其特征在于复合负极的集流体为碳膜，高比容量的活性物质嵌在碳膜里。2.根据权利要求1所述的锂离子电池复合负极，其特征在于高比容量的活性物质为硅。3.根据权利要求1所述的锂离子电池复合负极，其特征在于高比容量的活性物质为锡。4.根据权利要求1所述的锂离子电池复合负极，其特征在于复合负极集流体碳膜为沥青碳膜。5.根据权利要求1所述的锂离子电池复合负极，其特征在于复合负极的集流体碳膜为夹层结构，中间层为石墨，外层为中间相碳，活性物质嵌在外层碳膜里。6.一种锂离子电池复合负极的生产方法，其特征在于生产流程主要包括1）负极活性物质加入到碳源原料，混合均匀制备负极原料；2）负极原料在高温高密度融液表...
【专利技术属性】
技术研发人员：周虎，周思齐，
申请(专利权)人：周虎，
类型：发明
国别省市：北京;11
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