一种微型锂离子电池及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种微型锂离子电池及其制备方法，一种微型锂离子电池，厚度为2.0mm～6.5mm，宽度为7mm～14mm，高度为7mm～14mm，容量为13mAh～90mAh，25℃下，3C充电/1C放电循环500周后，容量保持率＞93.99％。本发明专利技术提供的微型锂离子电池，具备优异的快充循环性能以及高低温性能，可满足不同温度条件下的快充应用。用。用。

【技术实现步骤摘要】
一种微型锂离子电池及其制备方法


[0001]本专利技术属于锂离子电池
，具体涉及一种微型锂离子电池及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着智能移动终端技术的高速发展和成熟，智能穿戴设备开始走入人们的工作和生活。近年来，智能穿戴设备的功能逐步丰富，其耗电量逐步增大，相同的电池容量下，智能穿戴设备的续航时间越来越短，这一变化影响了用户体验。尽管可以通过增加电池容量来提升续航时间，然而智能穿戴设备本身的形态限制了机身的尺寸，进而制约了电池的容量。因此，在不增加电池容量的前提下，如何突破智能穿戴设备的续航限制，成为亟待解决的问题。
[0003]快充是一种缩短充电时长的技术，可利用用户碎片化的时间完成充电，提升用户体验。虽然大尺寸电池的快充技术已经较为成熟，但相较于大型电池，由于微型、非圆柱状锂离子电池单位极片面积上，边缘位置的面积比例较大，而边缘位置在快充过程中，更倾向于发生析锂等现象，这会影响电池的性能，缩短电池的使用寿命。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的上述技术问题之一。为此，本专利技术提供了一种微型锂离子电池。
[0005]本专利技术还提供了一种微型锂离子电池的制备方法。
[0006]一种微型锂离子电池，
[0007]厚度为2.0mm～6.5mm，
[0008]宽度为7mm～14mm，
[0009]高度为7mm～14mm，
[0010]容量为13mAh～90mAh，
[0011]25℃下，3C充电/1C放电循环500周后，容量保持率＞93.99％。
[0012]根据本专利技术的一种实施方式，所述微型锂离子电池，包括负极片、正极片、隔膜、电解液和电池外壳。
[0013]根据本专利技术的一种实施方式，所述负极片，单面面密度为4mg/cm2～9.5mg/cm2，压实密度为1.35g/cm3～1.75g/cm3。
[0014]根据本专利技术的一种优选的实施方式，所述负极片，单面面密度为5mg/cm2～8.5mg/cm2，压实密度为1.45g/cm3～1.6g/cm3。
[0015]根据本专利技术的一种实施方式，所述负极片，由负极集流体和负载与所述负极集流体表面的涂敷物组成。
[0016]根据本专利技术的一种实施方式，所述负极集流体，材质为铜，厚度为4.5μm～10μm。
[0017]根据本专利技术的一种实施方式，所述涂敷物，按质量百分数计，包括1.0％～1.5％的负极粘结剂、0.8％～1.3％的增稠剂、0.8％～1.2％的负极导电剂，余量为负极活性物质。
[0018]根据本专利技术的一种实施方式，所述负极粘结剂为丁苯橡胶、苯乙烯丙烯酸共聚物中的至少一种。
[0019]根据本专利技术的一种实施方式，所述增稠剂为羧甲基纤维素钠、羧甲基纤维素醚中的至少一种。
[0020]根据本专利技术的一种实施方式，所述负极导电剂为导电炭黑、碳纳米管中的至少一种。
[0021]根据本专利技术的一种实施方式，所述涂敷物，按质量百分数计，包括
[0022]由96.53％的人造石墨，0.97％的导电炭黑、1.06％的羧甲基纤维素醚、0.47％的丁苯橡胶和0.97％的苯乙烯丙烯酸共聚物。
[0023]所述丁苯橡胶耐剪切力极弱，无法支持长时间分散。
[0024]所述丁苯橡胶离子电导率极低，充放电过程中，电解液需绕过所述丁苯橡胶才能与所述人造石墨接触，因此若所述丁苯橡胶的添加量过高，会在一定程度上影响锂离子的在负极片中的迁移效率，进而降低所述微型锂离子电池的倍率性能。
[0025]所述苯乙烯丙烯酸共聚物耐剪切力极强，支持长时间分散，因此负极浆料的会更均匀，这有利于减小极片的极化阻抗。
[0026]包含所述苯乙烯丙烯酸共聚物的负极浆料，所述苯乙烯丙烯酸共聚物呈空间网状均匀包裹于所述负极活性物质表面。
[0027]所述苯乙烯丙烯酸共聚物的离子电导率大于所述丁苯橡胶的离子电导率。
[0028]本专利技术加入了所述苯乙烯丙烯酸共聚物，降低了所述丁苯橡胶的用量，因此提升了锂离子在负极中的脱嵌速率，提升了所述微型锂离子电池的倍率性能。
[0029]根据本专利技术的一种实施方式，所述人造石墨，D50粒径为12μm～17μm，比表面积为0.95
±
0.3m2/g。
[0030]根据本专利技术的一种实施方式，所述人造石墨，表面包覆有1.0％～5.0％质量份数的沥青。
[0031]根据本专利技术的一种优选的实施方式，所述人造石墨，表面包覆有2.0％质量分数的沥青。
[0032]所述沥青，提升了所述人造石墨的导电性能，进而提升了所述微型锂离子电池的倍率性能。
[0033]根据本专利技术的一种实施方式，所述人造石墨表面的沥青，包覆方法为湿法包覆。
[0034]所述湿法包覆，相对于传统的固相包覆，包覆更均匀。
[0035]根据本专利技术的一种实施方式，所述人造石墨的圆整化较高，各向同性较高，锂离子可从多方向插入，因此所述微型锂离子电池的倍率性能较好。
[0036]根据本专利技术的一种实施方式，所述人造石墨为多个颗粒团聚形成的二次颗粒，且OI值低，因此充放电过程中，所述人造石墨的膨胀系数下降、内应力降低，提升了所述微型锂离子电池的循环性能。
[0037]所述OI值为石墨X射线衍射图谱中，004峰与110峰强度之比，石墨的OI值随所述负极片压实密度的升高，有升高趋势，因此在本专利技术选用的1.35g/cm3～1.75g/cm3压实密度区间内，所述人造石墨的OI值较低。
[0038]根据本专利技术的一种实施方式，所述人造石墨表面为多孔结构，增加了锂离子的扩
散通道，进一步提升了所述微型锂离子电池的倍率性能。
[0039]根据本专利技术的一种实施方式，所述正极片由正极集流体和负载于所述正极集流体表面的负载物组成。
[0040]根据本专利技术的一种实施方式，所述正极集流体，材质为铝，厚度为9μm～16μm。
[0041]根据本专利技术的一种实施方式，所述正极片，单面面密度为9mg/cm2～18mg/cm2，压实密度为3.55g/cm3～4.35g/cm3。
[0042]根据本专利技术的一种优选的实施方式，所述正极片，单面面密度为11mg/cm2～18mg/cm2，压实密度为3.9g/cm3～4.1g/cm3。
[0043]根据本专利技术的一种实施方式，所述负载物，由正极活性物质、正极粘结剂、正极导电剂混合而成。
[0044]根据本专利技术的一种优选的实施方式，按质量百分数计，所述负载物，包括1％～1.5％的正极粘结剂、1.0％～1.5％的正极导电剂，余量为正极活性物质。
[0045]根据本专利技术的一种实施方式，所述正极活性物质，为钴酸锂。
[0046]根据本专利技术的一种优选的实施方式，所述钴酸锂中含有200ppm～800ppm的Al、900ppm～1400ppm的Ti、600ppm～1200的Mg。
[0047]根据本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微型锂离子电池，其特征在于，所述微型锂离子电池的厚度为2.0mm～6.5mm，宽度为7mm～14mm，高度为7mm～14mm，容量为13mAh～90mAh，25℃下，3C充电/1C放电循环500周后，容量保持率＞93.99％。2.根据权利要求1所述的微型锂离子电池，其特征在于，所述微型锂离子电池包括负极片，所述负极片包括涂覆物，所述涂覆物的组分包括人造石墨、导电炭黑、羧甲基纤维素醚、丁苯橡胶和苯乙烯丙烯酸共聚物。3.根据权利要求2所述的微型锂离子电池，其特征在于，所述人造石墨表面包覆有1.0％～5.0％质量分数的沥青。4.根据权利要求2所述的微型锂离子电池，其特征在于，所述负极片单面面密度为4mg/cm2～9.5mg/cm2，压实密度为1.35g/cm3～1.75g/cm3。5.一种如权利要求1～4任一项所述微型锂离子电池的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：将正极片、负极片、隔膜在圆柱卷针上卷绕成圆柱卷芯，将所述圆柱卷芯压扁。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟，姚卿敏，李光耀，林守伟，
申请(专利权)人：中山市众旺德新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：