一种薄型锂离子电池的制作方法

xiaoxiao2020-8-1  5

一种薄型锂离子电池的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种薄型锂离子电池,包括铜箔和铝箔,其特征在于:所述铜箔的表面涂覆有负极材料,表面四周边缘处涂覆有锂离子电池密封胶,在所述锂离子电池密封胶表面以及所述铜箔的表面中间位置粘贴有聚酰亚胺薄膜,所述铝箔的正反两面均涂覆有正极材料,所述正极材料的表面包覆有聚丙烯隔膜,所述正极材料和所述负极材料表面相对放置。实施本实用新型具有以下有益效果:采用铜箔和铝箔作为基底分别涂覆负极材料和正极材料,铜箔兼做壳体和负极集流体,同时全部进行辊压,使得整体厚度小,本实用新型制备简单,电化学性能优良,且能应用于超级智能卡内,制备过程中所涉及的材料都是锂离子电池生产过程中常用的材料,容易实现大规模生产。
【专利说明】一种薄型锂离子电池

【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及锂电池【技术领域】,具体地说涉及一种薄型锂离子电池。

【背景技术】
[0002]随着科技的不断进步,电子设备与装置的更新发展,对电池的性能提出了更多更高的要求,如纯电动车、混合电动车用锂离子电池要求容量大型化、集成芯片系统要求电池微型化、动力锂离子电池要求电池的高功率,而超级智能卡内置电源则要求电池薄型化。超级智能卡一般具有微处理器和存储器,并装有键盘和液晶显示器等部件,有的卡上还具有身份识别装置等,因此需要内置电源来满足其日益复杂功能的需求。由于智能卡本身物理尺寸以及可弯曲性能的限制,柔性薄型锂电池成为唯一可用的内置电源。
[0003]现今商品化的锂离子电池外壳通常为金属壳(如不锈钢壳、铝壳等)或者铝塑封装膜,用普通的金属外壳作为电池的封装部件,其厚度太厚,不能满足超级智能卡的要求。此外还有采用全固态技术制备的薄膜锂电池,其具有超薄的特性,厚度可以在0.1mm以下,具有超强的循环性能,大倍率充放电性能良好,但是正因为其电极的超薄特性,同时也带来了单位面积上的电池容量较小的问题,而且采用磁控溅射等工艺沉积薄膜的速度不够快速,工艺上比较复杂,难以大规模产业化,其较高的制备成本以及技术壁垒使得大规模应用受到了一定的限制。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于,针对上述问题,提供一种制备方法简单、电化学性能优良且能应用于超级智能卡内置电源的薄型锂离子电池。
[0005]为实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案:
[0006]一种薄型锂离子电池,包括铜箔和铝箔,其特征在于:所述铜箔的表面涂覆有负极材料,表面四周边缘处涂覆有锂离子电池密封胶,在所述锂离子电池密封胶表面以及所述铜箔的表面中间位置粘贴有聚酰亚胺薄膜,所述铝箔的正反两面均涂覆有正极材料,所述正极材料的表面包覆有聚丙烯隔膜,所述正极材料和所述负极材料表面相对放置。
[0007]进一步的,所述铜箔上焊接有负极导电端子,所述铝箔上焊接有正极导电端子。
[0008]进一步的,所述铜箔和所述铝箔置于一个由金属箔制成的壳体内,所述壳体里面装有加有添加剂的电解液。
[0009]进一步的,所述金属箔的厚度为10-20 μ m,所述金属箔为铜箔,所述金属箔与负极导电端子连接。
[0010]进一步的,所述负极材料为负极活性物质、导电剂和电极粘接剂混合成的浆料。
[0011]进一步的,所述正极材料为正极活性物质、导电剂和电极粘结剂混合成的浆料。
[0012]进一步的,所述负极活性物质为石墨类碳材料、锡类合金或其他的可脱嵌锂合金中的任意一种。
[0013]进一步的,所述正极活性物质为LiCo02、LiCol-xNix02、LiCol_x-yNixMny02、尖晶石结构LiMn204或者橄榄石结构LiFePCM中的任意一种。
[0014]实施本实用新型具有以下有益效果:采用铜箔和铝箔作为基底分别涂覆负极材料和正极材料,铜箔兼做壳体和负极集流体,同时全部进行辊压,使得整体厚度小,为防止铜箔和铝箔接触发生短路,在正极材料表面涂覆聚丙烯隔膜,因这种薄型电池对其内部产生的气体十分敏感,因此需要在电解液中加入一定量的添加剂来抑制电池工作时产生的气体,本实用新型制备方法简单,电化学性能优良,且能应用于超级智能卡内,制备过程中所涉及的材料都是锂离子电池生产过程中常用的材料,容易实现大规模生产。

【专利附图】

【附图说明】
[0015]图1为本实用新型的结构图;
[0016]图2为本实用新型的剖面图;
[0017]图3为本实用新型铜箔的俯视图。
[0018]图中:1、正极;2、负极;3、聚丙烯隔膜;4、铜箔;5、铝箔;6、负极材料;7、正极材料;8、锂离子电池密封胶;9、聚酰亚胺薄膜。

【具体实施方式】
[0019]下面将结合附图详细说明本实用新型的【具体实施方式】。
[0020]如图1所示,一种薄型锂离子电池,包括正极I和负极2。如图3中所示,铜箔4的基本尺寸为基本尺寸50mmX68mm,厚度在10到20 μ m之间,在它的表面表面四周边缘处涂覆有宽度为7_的锂离子电池密封胶8,在锂离子电池密封胶8的表面再粘贴一层宽度相同的聚酰亚胺薄膜9,铜箔4中间的空白部分则涂上负极材料6,尺寸为22mmX32mm,以铜箔4长度方向的中线为轴线对称分布,为防止铜箔4对折时发生破损,防止电池电解液的泄漏,在铜箔4的表面中间位置还粘贴有聚酰亚胺薄膜9。铜箔4以及涂覆在铜箔4上面的物质在辊压后作为负极2,其厚度为100 μ m。铝箔5的基本尺寸为20mmX 30mm,厚度也在10到20 μ m之间,其正反两面均涂覆有正极材料7,为防止与铜箔4接触造成短路,正极材料7的表面包覆有聚丙烯隔膜3,铝箔5及其表面的涂覆物在辊压后作为正极I,其厚度为170 μ m。如图2所示,将铜箔4与铝箔5叠加放置,保证正极材料7和负极材料6的表面相对。
[0021]铜箔4上通过超声波焊接有负极导电端子,铝箔5上通过超声波焊接有正极导电端子,同时铜箔4作为壳体,将正极I和负极2包裹住,里面装有电解液,因这种薄型电池对其内部产生的气体十分敏感,因此需要在电解液中加入一定量的添加剂来抑制电池工作时产生的气体,铜箔4壳体用粘结剂层和热熔高分子薄膜密封,该粘接剂为锂离子电池密封胶8,热熔高分子薄膜为聚酰亚胺薄膜9。
[0022]其中,负极材料6为负极活性物质、导电剂和电极粘接剂混合成的浆料,负极活性物质为石墨类碳材料、锡类合金或其他的可脱嵌锂合金中的任意一种。正极材料7为正极活性物质、导电剂和电极粘结剂混合成的浆料,正极活性物质为LiCo02、LiCol-xNix02,LiCol-x-yNixMny02、尖晶石结构LiMn204或者橄榄石结构LiFeP04中的任意一种。
[0023]本实用新型不局限于上述【具体实施方式】,任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品,上述【具体实施方式】仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下,在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,这些均属于本实用新型的保护之内。
【权利要求】
1.一种薄型锂离子电池,包括铜箔(4)和铝箔(5),其特征在于:所述铜箔(4)的表面涂覆有负极材料(6),表面四周边缘处涂覆有锂离子电池密封胶(8),在所述锂离子电池密封胶(8)表面以及所述铜箔(4)的表面中间位置粘贴有聚酰亚胺薄膜(9),所述铝箔(5)的正反两面均涂覆有正极材料(7),所述正极材料(7)的表面包覆有聚丙烯隔膜(3),所述正极材料(7 )和所述负极材料(6 )表面相对放置。
2.根据权利要求1所述的一种薄型锂离子电池,其特征在于:所述铜箔(4)上焊接有负极导电端子,所述铝箔(5)上焊接有正极导电端子。
3.根据权利要求1所述的一种薄型锂离子电池,其特征在于:所述铜箔(4)和所述铝箔(5)置于一个由金属箔制成的壳体内,所述壳体里面装有加有添加剂的电解液。
4.根据权利要求3所述的一种薄型锂离子电池,其特征在于:所述金属箔的厚度为10-20 μ m,所述金属箔为铜箔(4),所述金属箔与负极导电端子连接。
5.根据权利要求1所述的一种薄型锂离子电池,其特征在于:所述负极材料(6)为负极活性物质、导电剂和电极粘接剂混合成的浆料。
6.根据权利要求1所述的一种薄型锂离子电池,其特征在于:所述正极材料(7)为正极活性物质、导电剂和电极粘结剂混合成的浆料。
7.根据权利要求5所述的一种薄型锂离子电池,其特征在于:所述负极活性物质为石墨类碳材料、锡类合金或其他的可脱嵌锂合金中的任意一种。
8.根据权利要求6所述的一种薄型锂离子电池,其特征在于:所述正极活性物质为LiCo02、LiCol-xNix02、LiCol-x-yNixMny02、尖晶石结构 LiMn204 或者橄榄石结构 LiFeP04中的任意一种。
【文档编号】H01M10/0525GK204189899SQ201420690360
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年11月18日 优先权日:2014年11月18日
【发明者】朱传钦 申请人:重庆市紫建电子有限公司

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