一種多涂層負極聚合物鋰離子二次電池的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種鋰離子二次電池，特別涉及一種多涂層負極聚合物鋰離子二次電池。包括正極片、多涂層負極片（6）、聚偏氟乙烯涂層隔膜紙（9）、膠體電解質(zhì)及殼體，所述正極片、多涂層負極片（6）層疊排布于聚偏氟乙烯涂層隔膜紙（9）的兩面，層疊后的正極片、聚偏氟乙烯涂層隔膜紙（9）、多涂層負極片（6）卷繞形成電池芯，所述電池芯注入電解液后，經(jīng)熱聚合，電解液形成膠體電解質(zhì)，卷芯內(nèi)正極片、多涂層負極片粘貼于聚偏氟乙烯涂層隔膜紙（9）兩側(cè)，電池芯形成非液態(tài)的聚合電池芯，所述電池芯、膠體電解質(zhì)位于殼體內(nèi)。減小了電池芯的內(nèi)阻，增加電池的充、放電倍率和循環(huán)壽命，改善電池在高荷電狀態(tài)時負極活性物被還原、產(chǎn)熱，改善電池的安全性能和循環(huán)。延長了電池的使用壽命。
【專利說明】
一種多涂層負極聚合物鋰離子二次電池
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種鋰離子二次電池，特別涉及一種多涂層負極聚合物鋰離子二次電池。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，鋰離子二次電池作為高功率大電流放電電池，應(yīng)用越來越廣泛，對電池的各項性能要求也越來越高。目前公知的鋰離子二次電池多涂層負極片通用結(jié)構(gòu)有:將正極活性物質(zhì)涂敷在正極片基材上。
[0003]傳統(tǒng)卷繞結(jié)構(gòu)的電池生產(chǎn)效率高，易于批量化生產(chǎn)，但不適合高倍率充、放電和高安全性場合的使用隨著市場的拓展，高功率密度電力設(shè)備對鋰離子二次電池的需求也越來越大，如電動機車電源、電動類工具、航模等市場均有很大的需求。要求電池在_30°C?+60°C，(15—30)C放電倍率下，仍能正常工作，其常規(guī)鋰離子二次電池有難以逾越的缺陷。主要體現(xiàn)在:
[0004]I)在高溫65°C以上充、放電時，電池氣脹，造成電池失效或形成安全問題；
[0005]2)放電倍率小，通常適合于常溫3C以下電流的連續(xù)放電，無法滿足高功率設(shè)備工作時的所需的功率要求；
[0006]3)滿電態(tài)針刺、擠壓、熱濫用的情況下，容易起火、冒煙，形成安全問題；
[0007]4)充電保護電路失效過充電時，易起火、冒煙形成安全問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0008]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種生產(chǎn)效率高、放電倍率好、安全可靠的多涂層負極聚合物鋰離子二次電池。
[0009]本實用新型解決上述問題的技術(shù)方案是:一種多涂層負極聚合物鋰離子二次電池，包括正極片、多涂層負極片、聚偏氟乙烯(PVDF)涂層隔膜紙、膠體電解質(zhì)及殼體，所述正極片、多涂層負極片層疊排布于聚偏氟乙烯涂層隔膜紙的兩面，層疊后的正極片、聚偏氟乙烯涂層隔膜紙、多涂層負極片卷繞形成電池芯，所述電池芯注入電解液后，經(jīng)熱聚合，電解液形成膠體電解質(zhì)，卷芯內(nèi)正極片、多涂層負極片粘貼于聚偏氟乙烯涂層隔膜紙兩側(cè)，電池芯形成非液態(tài)的聚合電池芯，所述電池芯、膠體電解質(zhì)位于殼體內(nèi)。
[0010]多涂層負極片包括負極片基材、負極片超導電碳涂層、負極片活性物質(zhì)涂層、負極片氧化物涂層、負極片聚偏氟乙烯涂層和負極極耳，所述負極片基材的兩側(cè)從里至外依次連接負極片超導電碳涂層、負極片活性物質(zhì)涂層、負極片氧化物涂層、負極片聚偏氟乙烯涂層，負極片基材上焊有負極耳，負極耳處貼有聚酰亞胺膠紙，正極片由正極片基材、正極活性物質(zhì)涂層構(gòu)成，正極片基材上焊有正極耳，正極耳處貼有聚酰亞胺膠紙。
[0011]超導電碳涂層是石墨烯、納米碳管、石墨炔中的一種或多種，所述導電碳涂敷厚度為(l-3)um，所述負極活性物涂層是石墨、軟碳、硬碳、硅碳復合物一種或多種，氧化物涂層是AL203、Si02中的一種或多種，厚度為(2-4)um。
[0012]本實用新型的有益效果在于:本實用新型的電池芯由正極片、聚偏氟乙烯(PVDF)涂層隔膜紙、多涂層負極片層疊后卷繞而成，并通在負極片基材上涂一層超導電涂層增加負極片基材與負極活性物的粘附性與電子導電性，減小了電池芯的內(nèi)阻，增加電池的充、放電倍率和循環(huán)壽命，通過在負極活性物上涂氧化物涂層，改善電池在高荷電狀態(tài)時負極活性物被還原、產(chǎn)熱，改善電池的安全性能和循環(huán)。達到改善了電池的安全性，延長了電池的使用壽命。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型負極片橫切面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為本實用新型負極片基材橫切面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3為本實用新型負極片超導電碳涂層橫切面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖4為本實用新型負極片負極活性物涂層橫切面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖5為本實用新型負極片氧化物涂層橫切面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖6為本實用新型負極片聚偏氟乙烯(PVDF)涂層橫切面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖7為本實用新型聚偏氟乙烯(PVDF)涂層隔膜紙橫切面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖8為本實用新型的鋰離子二次電池外部示意圖。
[0021]圖中:負極片基材1、負極片超導電炭涂層2、負極片活性物涂層3、負極片氧化物涂層4、負極片聚偏氟乙烯涂層5、負極片6、隔膜紙聚丙烯基材7、隔膜紙聚偏氟乙烯涂層8、聚偏氟乙烯涂層隔膜紙9、正極耳10、負極耳11。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明。
[0023]如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5所示，負極片包括由石墨烯、納米碳管、石墨炔等一種或多種導電碳均勻的涂敷在負極片基材I兩側(cè)上，經(jīng)干燥后形成超導電炭涂層2，在超導電碳涂層2兩側(cè)均勻的涂敷一層負極活性物質(zhì)3，經(jīng)二次干燥處理后將AL203、Si02等一種或多種陶瓷氧化物涂敷在負極活性物質(zhì)3上，經(jīng)再次干燥形成氧化物涂層4，在氧化物涂層4兩側(cè)均勻的涂敷一層聚偏氟乙烯(PVDF)，形成聚偏氟乙烯(PVDF)涂層5。
[0024]圖7所示，聚偏氟乙烯(PVDF)涂層隔膜紙9包括聚偏氟乙烯(PVDF)涂層8和隔膜聚丙烯基材7，所述隔膜紙為聚偏氟乙烯(PVDF)涂層8均勻的涂敷在隔膜聚丙烯基材7的兩面。
[0025]如圖8所示，焊接好極耳的電池芯位于鋁塑復合膜殼體內(nèi)，鋁塑復合膜殼殼體注入電解液后，經(jīng)熱聚合使電解液形成膠體電解質(zhì)的非液態(tài)聚合物電芯，電芯有一對正極耳10、負極耳11。
【主權(quán)項】
1.一種多涂層負極聚合物鋰離子二次電池，包括正極片、多涂層負極片(6)、聚偏氟乙烯涂層隔膜紙(9)、膠體電解質(zhì)及殼體，其特征在于:所述正極片、多涂層負極片(6)層疊排布于聚偏氟乙烯涂層隔膜紙(9)的兩面，層疊后的正極片、聚偏氟乙烯涂層隔膜紙(9)、多涂層負極片(6)卷繞形成電池芯，所述電池芯注入電解液后，經(jīng)熱聚合，電解液形成膠體電解質(zhì)，卷芯內(nèi)正極片、多涂層負極片粘貼于聚偏氟乙烯涂層隔膜紙(9)兩側(cè)，電池芯形成非液態(tài)的聚合電池芯，所述電池芯、膠體電解質(zhì)位于殼體內(nèi)。2.如權(quán)利要求1所述的多涂層負極聚合物鋰離子二次電池，其特征:多涂層負極片(6)包括負極片基材(I)、負極片超導電碳涂層(2)、負極片活性物質(zhì)涂層(3)、負極片氧化物涂層(4)、負極片聚偏氟乙烯涂層(5)和負極極耳，所述負極片基材(I)的兩側(cè)從里至外依次連接負極片超導電碳涂層(2)、負極片活性物質(zhì)涂層(3)、負極片氧化物涂層(4)、負極片聚偏氟乙烯涂層(5)，負極片基材上焊有負極耳(11)，負極耳處貼有聚酰亞胺膠紙，正極片由正極片基材、正極活性物質(zhì)涂層構(gòu)成，正極片基材上焊有正極耳(10)，正極耳處貼有聚酰亞胺膠紙。
【文檔編號】H01M10/0587GK205543116SQ201521067338
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2015年12月21日
【發(fā)明人】曾金輝, 張守祥
【申請人】江西迪比科股份有限公司