一种锂离子电池、制备方法及电池组技术

本发明专利技术的一种锂离子电池、制备方法及电池组，锂离子电池即纸片电池包括一片正极片、一片隔膜、一片负极片堆叠及外包装封装而成，外包装不仅作为封装层，也是集流体；制备方法包括正极片的制备、负极片的制备及纸片电池的组装；锂离子电池组，采用上述纸片电池串联或并联而成。本发明专利技术采用新的封装方式，不再使用Tab片。新的封装方式节约了Tab片的空间，提高了电池的能量密度，同时散热快。此外，该封装方式便于异形电池的制作。本发明专利技术可使电芯材料成本下降17％；可使电芯制造成本下降30％；电芯体积能量密度提高20％，质量能量密度提高5％；电池安全性更容易保障。安全性更容易保障。安全性更容易保障。

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池、制备方法及电池组


[0001]本专利技术涉及锂离子电池
，具体涉及一种锂离子电池、制备方法及电池组。

技术介绍

[0002]现有锂离子电池一般采用钢壳、铝壳以及铝塑膜等方式封装，通过金属集流体外接Tab片连接荷载，从而实现锂离子电池的充放电。Tab片需占据空间和重量，降低了电池能量密度。同时，Tab片的焊接及极耳预焊极大地影响着电池的品质和FTY。

技术实现思路

[0003]为了克服Tab片的影响，本专利技术提出一种新的锂离子电池、制备方法，不再使用Tab片，新的封装方式节约了Tab片的空间，提高了电池的能量密度，同时散热快。此外，该封装方式便于异形电池的制作。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：一种锂离子电池包括一片正极片、一片隔膜、一片负极片堆叠及外包装封装而成，其特点在于：外包装不仅作为封装层，也是集流体。
[0005]进一步的，所述正极片或者负极片，由活性材料层和集流体构成。
[0006]进一步的，所述活性材料层由活性物质、导电剂和电解液经干混、成型所得到，其厚度为100～600um。
[0007]进一步的，所述集流体包括正极集流体和负极集流体；
[0008]所述正极集流体为厚度为14～200um的Al箔或者导电聚合物的有机集流体；
[0009]负极集流体为厚度为8～150um的Cu箔、Ni箔、Cu/Al复合箔或者导电聚合物的有机集流体。
[0010]进一步的，所述集流体上涂一层导电碳层。r/>[0011]进一步的，所述活性物质包括正极活性物质和负极活性物质；
[0012]正极活性物质为磷酸铁锂(LFP)、镍钴锰酸锂、锰酸锂、镍钴铝酸锂、富锂锰基材料、钛酸锂、钴酸锂、镍酸锂、磷酸钒锂中的一种或混合物，占80～98wt％；
[0013]负极活性物质为人造石磨、天然石墨、中间相炭微球、硅、硅碳、硅氧、软碳、硬碳，占85～99wt％。
[0014]进一步的，所述导电剂为导电炭黑、碳纳米管、石墨烯、导电石墨、乙炔黑、科琴黑、气相碳纤维中的一种或者混合物。
[0015]进一步的，所述的导电碳层厚度为0.5～10um，组分是导电炭黑、碳纳米管、石墨烯、导电石墨、乙炔黑、科琴黑、气相碳纤维中的一种或者混合物。
[0016]进一步的，所述封装为采用厚度为60～300um的MPP/PP/MPP薄膜或者MPP薄膜，经160
‑
190℃热封实现。
[0017]另一方面，本专利技术公开一种锂离子电池的制备方法，包括以下步骤：
[0018]1)正极片的制备
[0019]将正极活性物质和导电剂预混，其中正极活性物质为磷酸铁锂(LFP)、镍钴锰酸锂、锰酸锂、镍钴铝酸锂、富锂锰基材料、钛酸锂、钴酸锂、镍酸锂、磷酸钒锂中的一种或混合物，占80～98wt％，导电剂为导电炭黑、碳纳米管、石墨烯、导电石墨、乙炔黑、科琴黑、气相碳纤维中的一种或者混合物；然后加入电解液真空干混，其中电解液占10～30wt％；经成型，得到正极活性材料层；最后转移到集流体上，得到正极片，其中集流体为厚度为14～200um的Al箔或者导电聚合物的有机集流体；
[0020]2)负极片的制备
[0021]将负极活性物质和导电剂预混，其中负极活性物质为人造石磨、天然石墨、中间相炭微球、硅、硅碳、硅氧、软碳、硬碳，占85～99wt％；然后加入电解液真空干混，其中电解液占10～35wt％；经成型，得到负极活性材料层；最后转移到一定厚度的集流体上，得到负极片，其中集流体厚度为8～150um的Cu箔、Ni箔、Cu/Al复合箔或者导电聚合物的有机集流体；
[0022]3)纸片电池的组装
[0023]按照正极片、隔膜、负极片的顺序堆叠在一起，其中负极活性材料层四周超出正极活性材料层1～3mm，隔膜四周超出负极活性材料层1～3mm，电池四周的封装采用厚度为60～300um的MPP/PP/MPP薄膜，经热封实现。
[0024]进一步的，负极片的制备中，加入电解液真空干混时搅拌温度在10℃以下。
[0025]进一步的，纸片电池组装时的热封温度为160
‑
190℃。
[0026]又一方面本专利技术还公开一种锂离子电池组，采用上述的锂离子电池串联或并联而成。
[0027]由上述技术方案可知，本专利技术采用新的封装方式，不再使用Tab片。新的封装方式节约了Tab片的空间，提高了电池的能量密度，同时散热快。此外，该封装方式便于异形电池的制作。
[0028]本专利技术的锂离子电池具有以下有益效果：
[0029]1.可使电芯材料成本下降17％；
[0030]2.可使电芯制造成本下降30％；
[0031]3.电芯体积能量密度提高20％，质量能量密度提高5％；
[0032]4.电池安全性更容易保障。
附图说明
[0033]图1是本专利技术的锂离子电池即纸片电池结构示意图；
[0034]图2是本专利技术的串联电池组示意图；
[0035]图3是本专利技术的并联电池组示意图。
具体实施方式
[0036]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0037]如图1所示，本实施例所述的锂离子电池，包括一片正极片、一片隔膜、一片负极片堆叠及外包装封装而成，外包装不仅作为封装层，也是集流体。
[0038]其中，所述正极片或者负极片，由活性材料层和集流体构成；
[0039]所述活性材料层由活性物质、导电剂和电解液经干混、成型所得到，其厚度为100～600um。所述集流体包括正极集流体和负极集流体；
[0040]所述正极集流体为厚度为14～200um的Al箔或者导电聚合物的有机集流体；
[0041]负极集流体为厚度为8～150um的Cu箔、Ni箔、Cu/Al复合箔或者导电聚合物的有机集流体。
[0042]所述集流体上涂一层导电碳层，所述的导电碳层厚度为0.5～10um，组分是导电炭黑、碳纳米管、石墨烯、导电石墨、乙炔黑、科琴黑、气相碳纤维中的一种或者混合物。
[0043]所述活性物质包括正极活性物质和负极活性物质；
[0044]正极活性物质为磷酸铁锂(LFP)、镍钴锰酸锂、锰酸锂、镍钴铝酸锂、富锂锰基材料、钛酸锂、钴酸锂、镍酸锂、磷酸钒锂中的一种或混合物，占80～98wt％；
[0045]负极活性物质为人造石磨、天然石墨、中间相炭微球、硅、硅碳、硅氧、软碳、硬碳，占85～99wt％。
[0046]所述导电剂为导电炭黑、碳纳米管、石墨烯、导电石墨、乙炔黑、科琴黑、气相碳纤维中的一种或者混合物。
[0047]所述封装为采用厚度为60～300um的MPP/PP/MPP薄膜或者MPP薄膜，经160
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池，包括一片正极片、一片隔膜、一片负极片堆叠及外包装封装而成，其特征在于：外包装不仅作为封装层，也是集流体。2.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于：所述正极片或者负极片，由活性材料层和集流体构成。3.根据权利要求2所述的锂离子电池，其特征在于：所述活性材料层由活性物质、导电剂和电解液经干混、成型所得到，其厚度为100～600um。4.根据权利要求2所述的锂离子电池，其特征在于：所述集流体包括正极集流体和负极集流体；所述正极集流体为厚度为14～200um的Al箔或者导电聚合物的有机集流体；负极集流体为厚度为8～150um的Cu箔、Ni箔、Cu/Al复合箔或者导电聚合物的有机集流体。5.根据权利要求4所述的锂离子电池，其特征在于：所述集流体上涂一层导电碳层。6.根据权利要求2所述的锂离子电池，其特征在于：所述活性物质包括正极活性物质和负极活性物质；正极活性物质为磷酸铁锂(LFP)、镍钴锰酸锂、锰酸锂、镍钴铝酸锂、富锂锰基材料、钛酸锂、钴酸锂、镍酸锂、磷酸钒锂中的一种或混合物，占80～98wt％；负极活性物质为人造石磨、天然石墨、中间相炭微球、硅、硅碳、硅氧、软碳、硬碳，占85～99wt％。7.根据权利要求3所述的锂离子电池，其特征在于：所述导电剂为导电炭黑、碳纳米管、石墨烯、导电石墨、乙炔黑、科琴黑、气相碳纤维中的一种或者混合物。8.根据权利要求5所述的锂离子电池，其特征在于：所述的导电碳层厚度为0.5～10um，组分是导电炭黑、碳纳米管、石墨烯、导电石墨、乙炔黑、科琴黑、气相碳纤维中的一种或者混合物。9.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于：所述封装为采用厚度为60～300um的MPP/PP/MPP薄膜或者MPP薄膜，经160
‑
190℃热封实现。...

【专利技术属性】
技术研发人员：王雷，申永宽，程骞，
申请(专利权)人：合肥国轩高科动力能源有限公司，
类型：发明
国别省市：