高强度超薄复合锂箔及其制作方法和锂离子二次电池技术

本发明专利技术涉及锂电池领域技术，尤其是公开一种高强度超薄复合锂箔及其制作方法和锂离子二次电池。其将锂金属与纤维加热混合碾压成型，该复合锂箔厚度为2～100微米。所述复合锂箔中纤维材料所占重量百分比为2％～50％。所述纤维为纳米碳纤维管、气相沉积碳纤维、超细碳纤维或者超细石墨纤维中的一种或者几种。本发明专利技术在锂箔中掺入纤维类材料，一方面起骨架加强箔的强度作用，提高了锂箔的强度，使薄锂箔的生产成为了可能，克服了超薄锂箔加工存在的瓶颈关键技术；另一方面，掺入的纤维材料可锂金属间的粘连，解决锂箔在加工和使用过程中易粘连的问题，拓宽锂箔的应用范围，使生产的复合锂箔能形成卷材以满足锂离子电池大规模生产的需要。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及锂电池领域技术，尤其是公开一种高强度超薄复合锂箔及其制作方法和锂离子二次电池。其将锂金属与纤维加热混合碾压成型，该复合锂箔厚度为2～100微米。所述复合锂箔中纤维材料所占重量百分比为2％～50％。所述纤维为纳米碳纤维管、气相沉积碳纤维、超细碳纤维或者超细石墨纤维中的一种或者几种。本专利技术在锂箔中掺入纤维类材料，一方面起骨架加强箔的强度作用，提高了锂箔的强度，使薄锂箔的生产成为了可能，克服了超薄锂箔加工存在的瓶颈关键技术；另一方面，掺入的纤维材料可锂金属间的粘连，解决锂箔在加工和使用过程中易粘连的问题，拓宽锂箔的应用范围，使生产的复合锂箔能形成卷材以满足锂离子电池大规模生产的需要。【专利说明】高强度超薄复合裡済及其制作方法和裡离子二次电池
本专利技术设及裡电池领域技术，尤其是指一种高强度超薄复合裡巧及其制作方法和 裡离子二次电池。
技术介绍
裡离子电池在初次充电化成时会牺牲部分正极材料中的裡离子在负极材料上形 成一层"固体电解质界面膜"（solid electrolyte interhce),简称沈I膜。不同的负极 材料形成该层膜消耗的裡离子不同，目前常用的石墨类负极材料消耗10%左右，娃系和氧 化亚娃系复合材料消耗的裡离子更多，甚至可达40%。 目前使用负极补裡方式来解决裡离子的消耗问题，补裡可用裡粉和裡巧两种方 式。裡是非常活泼的金属，在遇到氧气和水容易发生剧烈反应导致起火爆炸。裡粉由于颗 粒细，表面活性高，非常容易产生爆炸等安全事故，所W裡粉加工制造受限。裡巧相对于裡 粉来说，安全性提高很多，但是裡金属非常柔软，裡的莫氏硬度只有0. 6,而且裡金属自身非 常容易粘连，按照传统的方法加工成几微米的巧材非常困难，一般裡离子电池中用于补裡 的裡巧厚度要求在2?100微米，纯裡由于软而且易粘连，制成如此薄的裡巧不可能。如果 用比较厚的裡巧补裡，在电池化成过程中补裡不能消耗完金属裡，而该些过量的金属裡存 在于电池中会导致电池安全性降低。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供一种高强度超薄复合裡巧及其制作方法和裡离子二次 电池，解决裡离子电池的补裡问题。 为实现上述目的，本专利技术采用如下之技术方案： 一种高强度超薄复合裡巧，包含有金属裡和纤维，其将裡金属与纤维加热混合礙 压成型，该复合裡巧厚度为2?100微米。 作为一种优选方案，所述复合裡巧的厚度为5?20微米。作为本专利技术的一种改 进，压制的复合金属裡巧厚度为4um?lOum，当压制更薄时对压制设备精度要求高，设备成 本较高。 [000引作为一种优选方案，所述复合裡巧中纤维材料所占重量百分比为2%?50%。 作为一种优选方案，所述纤维为纳米碳纤维管（Carbon Nanotube，简称CNT)、气 相沉积碳纤维（Vapor-grown carbon fiber简称VGCF)、超细碳纤维（Carbon fiber,简称 CF)或者超细石墨纤维（Graphite fiber,简称Gr巧中的一种或者几种。 作为一种优选方案，所述纤维，直径为100纳米?10微米。 作为一种优选方案，所述纤维，直径为50纳米?50微米。 一种高强度超薄复合裡巧的制作方法，包括下述步骤： a.将裡金属和纤维置于惰性气体保护的反应器中加热，并恒温揽拌均匀； b.冷却前述揽拌后的复合裡金属； c.将前述冷却后的复合裡金属在精密漉压机上w冷压成巧材。 作为一种优选方案，前述步骤a中加热到180. 5°C?220°C，恒温揽拌0. 6?1. 5 小时。 作为一种优选方案，前述步骤C中为密漉压机上W间隙为10微米冷压成巧材。 [001引本专利技术的主要步骤为在惰性气体比如氮气和氣气气氛中，将金属裡加热到 180. 5°C左右使裡金属烙化，将纤维类材料按照比例加入并揽拌均匀，然后将混合物冷却成 带纤维的复合裡金属锭。将复合金属裡锭在精密压膜机上冷压成复合金属裡薄巧。 一种裡离子二次电池，包含正极、负极、隔离膜W及电解液，所述的负极上压合有 一层前述复合裡巧用于裡离子电池补裡提高容量。其可W将复合裡巧按照负极材料需要的 尺寸覆盖在负极极片上面并用冷压的方式实现复合裡巧粘在负极片上。然后经过与正极、 隔膜一起卷绕、注液、封装、化成分容制备成裡离子电池。 本专利技术与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案 可知，由于裡金属是最轻的金属之一，它的烙点只有180. 5°C，碳纤维类材料的烙点远高于 裡的烙点，纤维类材料可作为裡膜的增强材料，该就使纤维类复合薄裡巧具备批量生产的 条件。本专利技术提供的复合裡巧在裡巧中渗入纤维类材料，一方面起骨架加强巧的强度作用， 提高了裡巧的强度，使薄裡巧的生产成为了可能，克服了超薄裡巧加工存在的瓶颈关键技 术；另一方面，渗入的纤维材料可裡金属间的粘连，解决裡巧在加工和使用过程中易粘连的 问题，拓宽裡巧的应用范围，使生产的复合裡巧能形成卷材W满足裡离子电池大规模生产 的需要。W及，本专利技术制备方法简单，容易操作，重复性好，成本低廉，且对环境无污染，适合 于工业化生产。 为更清楚地阐述本专利技术的结构特征、技术手段及其所达到的具体目的和功能，下 面参照具体实施例来对本专利技术作进一步详细说明： 【具体实施方式】 [00巧实施例1 本实施例提供的一种高强度超薄复合裡巧的制备方法，包括W下步骤： a.将98g裡金属和2g纳米碳纤维置于惰性气体保护的反应器中，加热到190。 恒温揽拌一小时。 b.冷却前述揽拌后的复合裡金属； C.将前述冷却后的复合裡金属在精密漉压机上W间隙为10微米冷压成巧材，标 记为D1组。 实施例2 [002引本实施例提供的一种高强度超薄复合裡巧的制备方法，包括W下步骤： a.将90g裡金属和lOg气相沉积碳纤维置于惰性气体（例如氮气和氣气）保护的 反应器中，加热到190°C，恒温揽拌一小时。 b.冷却前述揽拌后的复合裡金属； C.将前述冷却后的复合裡金属在精密漉压机上W间隙为10微米冷压成巧材，标 记为D2组。 实施例3 本实施例提供的一种高强度超薄复合裡巧的制备方法，包括W下步骤： a.将50g裡金属和50g气相沉积碳纤维置于惰性气体（例如氮气和氣气）保护的 反应器中，加热到190°C，恒温揽拌一小时。 b.冷却前述揽拌后的复合裡金属； C.将前述冷却后的复合裡金属在精密漉压机上W间隙为10微米冷压成巧材，标 记为D3组。 对比实例 [003引将裡金属在精密漉压机上W间隙为10微米冷压成巧材，标记为D4组。 上述01、02、03、04组检验其成巧性能对比结果见附表一。 表一；编号为D1-D4成巧性能对比 【权利要求】1. 一种高强度超薄复合裡巧，其特征在于；包含有金属裡和纤维，其将裡金属与纤维 加热混合礙压成型，该复合裡巧厚度为2?100微米。2. 根据权利要求1所述的高强度超薄复合裡巧，其特征在于：所述复合裡巧的厚度为 5?20微米。3. 根据权利要求1所述的高强度超薄复合裡巧，其特征在于：所述复合裡巧中纤维材 料所占重量百分比为2 %?50 %。4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高强度超薄复合锂箔，其特征在于：包含有金属锂和纤维，其将锂金属与纤维加热混合碾压成型，该复合锂箔厚度为2～100微米。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈卫，方祺，刘勇标，王晓明，徐远新，
申请(专利权)人：东莞市卓高电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44