一种锂离子电池负极直接成型的生产方法技术

本发明专利技术涉及一种锂离子电池负极直接成型的生产方法，其步骤为：１）将质量百分比３０－７０％的锂离子电池负极活性物质分别与１０－５０％的导电纤维、１－２０％的粘合剂在反应釜中进行混合，控制温度２０－５０℃，搅拌速度６０～３００转／分钟，混合１～１０小时。２）将混合物放入压片机中进行压片，控制温度７０－１２０℃，压力５０～２００ＭＰａ，即得一体成型的锂离子电池负极极片。此发明专利技术工艺简单，极片与传统方法生产比较，具有成型性好，密度低，体积小的优点，可以大幅度减小极片的重量和体积。采用此发明专利技术生产电极极片可以有效的降低极片厚度，从而提高锂离子在负极中的扩散系数，提高电池的电容量；活性物质与粘结剂和有机电解质均匀接触，制得高密度电极，减少在充放电过程中发生副反应的电极面积，提高电池寿命和稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，尤其涉及一种区别于传统 将负极活性物质涂布于集流体材料，而采用一体成型的极片生产方法。
技术介绍
锂离子电池由于具有体积小，能量密度大的优点，在移动通信设备、数码相机、笔 记本电脑等电子产品中得到广泛应用。锂离子电池的电芯主要由正极片、负极片、隔膜和电解液组成，负极片的性能对锂 离子电池的性能影响最大，负极活性物质在嵌入和脱嵌锂的时候，体积会发生膨胀。常见的锂离子电池负极主要有石墨、石油焦炭、中间相碳微球、聚合物的热解物、 裂解碳、焦炭等。负极片的制作室将负极活性物质与粘合剂混合均勻，制成糊状，均勻涂覆 在铜箔两侧，干燥，辊压，按要求剪切成规定尺寸。铜箔作为集流体，将电池活性物质产生的 电流汇集起来以便形成较大的电流对外输出；粘结剂将活性物质与集流体之间以及活性物 质之间互相粘合在一起。这种传统的将活性物质涂覆在集流体上的方法具有一些不可克服的缺点，如涂布 不均勻，活性物质容易脱落，电极极片厚度大等，组装成电池后，这些缺点会影响电池的充 放电性能，降低电容量和循环寿命，电池的安全性能也存在隐患。
技术实现思路
本专利技术正是为了克服传统的将活性物质涂布在集流体上的缺点，提出了一种锂离 子电池负极直接成型的生产方法，其步骤为1)将质量百分比30-70%的锂离子电池负极活性物质分别与10-50%的导电纤 维、1-20%的粘合剂在反应釜中进行混合，控制温度20-50°C，搅拌速度60 300转/分钟， 混合1 10小时。2)将混合物放入压片机中进行压片，控制温度70_120°C，压力50 200Mpa，即得 一体成型的锂离子电池负极极片。所述的锂离子电池负极活性物质为人工石墨，天然石墨，改性石墨，石墨化碳纤 维，石油焦，中间相碳微球，树脂碳，有机聚合物热解碳，炭黑，氮化物，锡基负极材料，纳米 碳管的一种，粒度为0. 03um-25um。所述的导电纤维直径为Inm-lOOum。所述的粘合剂为聚乙烯醇，聚四氟乙烯，聚偏 二氟乙烯，羧甲基纤维素钠，聚丙烯，聚乙烯，改性SBR橡胶，聚氨酯的一种。所述的导电纤维为Ru02，NiO, Τ 02, Sn02, Zr02, V205或Mn02过渡金属氧化物纤 维，聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩导电聚合物纤维，铜、铝、镍、钼、金、钴、锰金属纤维或者聚丙烯 腈、纤维素、浙青的碳化纤维。此专利技术工艺简单，极片与传统方法生产比较，具有成型性好，密度低，体积小的优 点，可以大幅度减小极片的重量和体积。采用此专利技术生产电极极片可以有效的降低极片厚度，从而提高锂离子在负极中的 扩散系数，提高电池的电容量；活性物质与粘结剂和有机电解质均勻接触，制得高密度电 极，减少在充放电过程中发生副反应的电极面积，提高电池寿命和稳定性。具体实施例方式实施例一将70g改性石墨、27g聚噻吩纤维和3g的聚偏氟乙烯在反应釜中进行混合，控制温 度为40°C，搅拌速度180转/分钟，混合5小时。将混合物放入压片机中进行压片，控制温度为100°C，压力150Mpa，即得一体成型 的锂离子电池负极极片，电容量为345mAh/g，循环200次后，容量衰减为3%。实施例二将70g中间相碳微球，25g碳纤维和5g的羧甲基纤维素钠在反应釜中进行混合，控 制温度为40°C，搅拌速度200转/分钟，混合6小时。将混合物放入压片机中进行压片，控制温度为120°C，压力120Mpa，即得一体成型 的锂离子电池负极极片，电容量为220mAh/g，循环200次后，容量衰减为3. 6%。实施例三将60g天然石墨，35g镍纤维和5g的聚四氟乙烯在反应釜中进行混合，控制温度为 50°C，搅拌速度200转/分钟，混合5小时。将混合物放入压片机中进行压片，控制温度为100°C，压力180Mpa，即得一体成型 的锂离子电池负极极片，电容量为365mAh/g，循环200次后，容量衰减为4. 5%。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂离子电池负极直接成型的生产方法，其步骤为：１）将质量百分比３０－７０％的锂离子电池负极活性物质分别与１０－５０％的导电纤维、１－２０％的粘合剂在反应釜中进行混合，控制温度２０－５０℃，搅拌速度６０～３００转／分钟，混合１～１０小时。２）将混合物放入压片机中进行压片，控制温度７０－１２０℃，压力５０～２００Ｍｐａ，即得一体成型的锂离子电池负极极片。

【技术特征摘要】
一种锂离子电池负极直接成型的生产方法，其步骤为1)将质量百分比30 70％的锂离子电池负极活性物质分别与10 50％的导电纤维、1 20％的粘合剂在反应釜中进行混合，控制温度20 50℃，搅拌速度60～300转/分钟，混合1～10小时。2)将混合物放入压片机中进行压片，控制温度70 120℃，压力50～200Mpa，即得一体成型的锂离子电池负极极片。2.如权利要求1所述的一种锂离子电池负极直接成型的生产方法，其特征在于，所述 的锂离子电池负极活性物质为人工石墨，天然石墨，改性石墨，石墨化碳纤维，石油焦，中间 相碳微球，树脂碳，有机聚合物热解碳，炭黑，氮化物，锡基负极材料，纳米碳管的一种，粒度 为 0.03um_25umo3...

【专利技术属性】
技术研发人员：耿世达，
申请(专利权)人：耿世达，
类型：发明
国别省市：91[中国|大连]