一种半固态锂浆料电池制造技术

本发明专利技术提供一种半固态锂浆料电池，该电池正极内部包含可流变的导电浆料，负极为金属锂片或其它含锂负极片，且在正负极之间设置有一个间距大于零的隔离腔，隔离腔内充满电解液。可流变的导电浆料可以避免电极材料发生脱落或松动造成的循环寿命衰减问题；充满电解液的隔离腔避免了正负极片与隔离层的紧密接触，并且通过定期更换电池内的电解液，能够有效降低电池极化、延长电池使用寿命、提高电池安全性。

A semi solid lithium paste battery

The invention provides a semi solid slurry of lithium battery, the battery contains an internal conductive paste rheology, anode for lithium metal plates or other lithium cathode plate, and a spacing is greater than zero is set in the isolation chamber between the anode and the isolation cavity filled with electrolyte. Conductive paste rheology can avoid the occurrence of the cycle life of electrode materials shedding or loosening caused by attenuation; avoid the isolation cavity filled with electrolyte in close contact electrodes and isolation layer, and by changing the electrolyte in the battery regularly, can effectively reduce the cell polarization, prolonging the service life of the battery and improve the safety of the battery.

【技术实现步骤摘要】
一种半固态锂浆料电池
本专利技术属于化学动力电池技术，具体涉及一种半固态锂浆料电池。
技术介绍
锂离子电池是以嵌锂化合物作为正负极材料的新型高能电池，与铅酸电池、镍氢电池相比具有比能量高、电压高、自放电小、循环性能好和寿命长等一系列的优点，越来越受到人们的关注。近年来，锂离子电池技术取得了快速发展，已开始应用于电动汽车中。锂离子电池作为电动汽车的动力源，目前还存在容量衰减过快和安全隐患问题，主要原因是：1)锂离子电池内部产生的一些副反应消耗电解液，导致电池内参与电池反应的电解液以及可循环利用的锂离子越来越少，电池极化增加，循环容量下降；2)汽车颠簸时，粘接在集流体上的电极材料发生脱落或松动，部分活性颗粒失去导电接触，影响电池寿命；3)电池在工作过程中活性材料颗粒或导电剂嵌入隔离层微孔中，堵塞隔离层，使电池内阻增大，容量衰减；4)电池快速充电过程中在负极侧容易产生“锂枝晶”，当正负极与隔离层紧密接触时，“锂枝晶”会刺穿隔离层导致电池内部短路，电池内部产生大量热量，严重时发生起火爆炸。
技术实现思路
针对以上存在的问题，本专利技术提供一种半固态锂浆料电池，该电池正极内部包含可流变的导电浆料，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半固态锂浆料电池，包括电芯，其特征在于：所述电芯包括若干个交替放置的夹心复合正极片和含锂负极片，夹心复合正极片与含锂负极片之间设有高度为0.1～1mm的隔离腔，所述隔离腔内充满电解液；所述夹心复合正极片包括多孔集流正极层和导电浆料，多孔集流正极层由多孔正极集流体的单面或双面涂覆多孔正极材料层构成，两个所述多孔集流正极层之间填充有0～5mm厚度的导电浆料，部分或全部导电浆料渗透到多孔集流正极层的孔隙内，形成夹心复合正极片；所述夹心复合正极片的四周设有绝缘密封框，所述绝缘密封框呈“回”形，并与多孔集流正极层边缘固定密封，防止导电浆料从夹心复合正极片四侧泄露；所述含锂负极片包括负极集流体，负极集...

【技术特征摘要】
1.一种半固态锂浆料电池，包括电芯，其特征在于：所述电芯包括若干个交替放置的夹心复合正极片和含锂负极片，夹心复合正极片与含锂负极片之间设有高度为0.1～1mm的隔离腔，所述隔离腔内充满电解液；所述夹心复合正极片包括多孔集流正极层和导电浆料，多孔集流正极层由多孔正极集流体的单面或双面涂覆多孔正极材料层构成，两个所述多孔集流正极层之间填充有0～5mm厚度的导电浆料，部分或全部导电浆料渗透到多孔集流正极层的孔隙内，形成夹心复合正极片；所述夹心复合正极片的四周设有绝缘密封框，所述绝缘密封框呈“回”形，并与多孔集流正极层边缘固定密封，防止导电浆料从夹心复合正极片四侧泄露；所述含锂负极片包括负极集流体，负极集流体的单面或双面设有厚度为0.02～2mm的含锂负极材料层，所述含锂负极材料层为金属锂、高锂合金或富锂无机非金属材料。2.如权利要求1所述的半固态锂浆料电池，其特征在于：所述多孔集流正极层厚度为0.05～2.5mm，孔隙率为30％～90％，平均孔径范围0.001μm～10μm；所述多孔集流正极层的孔隙内充满电解液和/或聚合物电解质，所述聚合物电解质为聚合物基体、液体有机增塑剂和锂盐三部分复合构成的凝胶聚合物电解质复合材料。3.如权利要求1所述的半固态锂浆料电池，其特征在于：所述夹心复合正极片的表面设有电子绝缘的隔离层，并且所述隔离层的厚度小于等于隔离腔厚度的三分之二；或者，所述夹心复合正极片的表面不设隔离层；所述隔离层为聚乙烯、聚丙烯或聚偏氟乙烯；或者，隔离层为玻璃纤维无纺布、合成纤维无纺布或陶瓷纤维纸；或者，隔离层的材料采用电子不导电的聚合物基体、液体有机增塑剂和锂盐三部分复合构成的凝胶聚合物电解质复合材料。4.如权利要求1所述的半固态锂浆料电池，其特征在于：所述夹心复合正极片设有正极极耳，所述正极极耳与夹心复合正极片的两个多孔正极集流体电连接，并从夹心复合正极片延伸出，电芯内所有正极极耳电连接并延伸出电芯；所述含锂负极片设有负极极耳，所述负极极耳与负极集流体电连接，电芯内所有负极极耳电连接并延伸出电芯。5.如权利要求1所述的半固态锂浆料电池，其特征在于：所述多孔正极材料层为正极活性材料:导电剂:粘结剂按照质量比为59～98％:1～40％:1～10％混合均匀；所述正极活性材料为磷酸铁锂、磷酸锰锂、硅酸锂、硅酸铁锂、硫酸盐化合物、硫单质、硫碳复合物、钛硫化合物、钼硫化合物、铁硫化合物、掺杂锂锰氧化物、锂钴氧化物、锂钛氧化物、锂钒氧化物、锂镍锰氧化物、锂镍钴氧化物、锂镍钴铝氧化物、锂镍铝氧化物、锂镍钴锰氧化物或锂铁镍锰氧化物中的一种或多种。6.如权利要求1所述的半固态锂浆料电池，其特征在于：所述导电浆料包括电解液以及可以在电解液中流动的正极导电颗粒，其中，正极导电颗粒与导电浆料的质量比为10％～90％，平均粒径为500nm～500μm；所述正极导电颗粒为碳黑、科琴黑、石墨烯、碳纳米管、碳纤维或无定形碳中的一种或几种复合，复合的方式包括表面包覆、粘接或机械混合；或者，所述正极导电颗粒为正极活性材料与上述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈永翀，张晓虎，张艳萍，张萍，
申请(专利权)人：北京好风光储能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11