一种针形电池的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种针形电池的制备方法，涉及电池制备领域。采用干法电极的工艺制备正极膜以及负极膜，使得针形电池在相同体积下的负载量是传统涂布工艺的5

【技术实现步骤摘要】
一种针形电池的制备方法


[0001]本专利技术涉及电池制备领域，具体而言，涉及一种针形电池的制备方法。

技术介绍

[0002]随着智能设备变得越来越轻薄和小巧，对其内置的电池体积也提出更高的要求。如蓝牙耳机内置电池、鱼漂电池、微型电脑电池等小型化电池。那些尺寸微小的微型计算机甚至可以作为微型传感器放置到动物体内进行信号追踪与健康情况监测等。然而此类微型计算机的驱动需要尺寸小，性能精悍，且可以与芯片上的其他功能电路单片集成的微型电池。这就对微型电池的研发提出了更高的挑战。
[0003]目前市面上的针形电池结构大多是将正极压制成环或膜压入壳体内，负极附在金属棒上，再在外表面套上隔膜组装而来的。针型电芯在生产过程中受固有结构的影响，体积小导致实际生产难度较大，良率低且成本高，部分使用卷绕法的针形电池，由于非活性物质的铜片和铝箔占据电池大量空间，使得本身很小空间的针式电池和小型圆柱电池活性物质少，从而容量很小，一般只有8～15mAh，能量密度大约在130Wh/Kg以下，使用局限性太大。

技术实现思路

[0004]基于此，为了解决现有技术中针形电池固有结构的影响，体积小导致实际生产难度较大，良率低的问题，本专利技术提供了一种干法卷绕式的针形电池，具体技术方案如下：
[0005]一种针形电池的制备方法，包括以下步骤：
[0006]将正极材料、粘结剂以及导电剂置于混料机中，充分混合均匀，得到混合物A；然后将所述混合物A进行预纤维化处理，再通过辊压机辊压成正极膜带，备用；
[0007]将负极材料、粘结剂置于混料中，充分混合均匀，得到混合物B；然后将所述混合物B进行预纤维化处理，再通过辊压机辊压成负极膜带，备用；
[0008]将所述正极膜带、所述负极膜带、隔膜裁切到合适大小叠放在一起，将所述隔膜夹入卷绕机卷针的狭缝中，进行卷绕，卷绕完成后取下电芯整体，得到电芯，用贴胶粘贴固定备用；
[0009]将所述电芯压入电池壳内，注入适量电解液，套上防漏胶塞与密封环，再滚槽封口，得到干法卷绕式的针形电池。
[0010]进一步地，所述正极材料为磷酸铁锂、锰酸锂、钴酸锂、三元材料中的一种或几种。
[0011]进一步地，所述负极材料为石墨、硅碳、Li、钛酸锂中的一种或多种。
[0012]进一步地，所述导电剂为乙炔黑、科琴黑、气相碳纤维、碳纳米管中的一种或多种。
[0013]进一步地，所述粘结剂为PVDF、PTFE、聚乙烯、聚丙烯、羧甲基纤维素、丁苯胶乳中的一种或多种。
[0014]进一步地，所述隔膜为多孔薄膜、纺织布、无纺布中的一种。
[0015]进一步地，所述隔膜为单层或多层，厚度5um～50um。
[0016]进一步地，按照质量比，所述正极材料、所述粘结剂以及所述导电剂的比例为85～
95:12～2:3。
[0017]进一步地，按照质量比，所述负极材料以及所述粘结剂的比例为85～95:15～5。
[0018]进一步地，所述针形电池的外径为2mm～4mm，高度为1.0cm～2.0cm。
[0019]上述方案中通过采用干法电极的工艺制备正极膜和负极膜，使得针形电池在相同体积下的负载量是传统涂布工艺的5
‑
8倍，大大的提升了针形电池的容量，且能量密度达到250Wh/Kg，极大的提升了针型电池的适用范围。另外，本方案使用负极集流体的不锈钢针作为卷针，卷绕后直接整体取下电芯，能提高电池的体积使用率。
具体实施方式
[0020]为了使得本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本专利技术，并不限定本专利技术的保护范围。
[0021]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0022]本专利技术一实施例中的一种针形电池的制备方法，包括以下步骤：
[0023]将正极材料、粘结剂以及导电剂置于混料机中，充分混合均匀，得到混合物A；然后将所述混合物A进行预纤维化处理，再通过辊压机辊压成正极膜带，备用；
[0024]将负极材料、粘结剂置于混料中，充分混合均匀，得到混合物B；然后将所述混合物B进行预纤维化处理，再通过辊压机辊压成负极膜带，备用；
[0025]将所述正极膜带、所述负极膜带、隔膜裁切到合适大小叠放在一起，将所述隔膜夹入卷绕机卷针的狭缝中，进行卷绕，卷绕完成后取下电芯整体，得到电芯，用贴胶粘贴固定备用；
[0026]将所述电芯压入电池壳内，注入适量电解液，套上防漏胶塞与密封环，再滚槽封口，得到干法卷绕式的针形电池。
[0027]在其中一个实施例中，所述正极材料为磷酸铁锂、锰酸锂、钴酸锂、三元材料中的一种或几种。
[0028]在其中一个实施例中，所述负极材料为石墨、硅碳、Li、钛酸锂中的一种或多种。
[0029]在其中一个实施例中，所述导电剂为乙炔黑、科琴黑、气相碳纤维、碳纳米管中的一种或多种。
[0030]在其中一个实施例中，所述粘结剂为PVDF、PTFE、聚乙烯、聚丙烯、羧甲基纤维素、丁苯胶乳中的一种或多种。
[0031]在其中一个实施例中，所述隔膜为多孔薄膜、纺织布、无纺布中的一种。
[0032]在其中一个实施例中，所述隔膜为单层或多层，厚度5um～50um。
[0033]在其中一个实施例中，按照质量比，所述正极材料、所述粘结剂以及所述导电剂的比例为85～95:12～2:3。
[0034]在其中一个实施例中，按照质量比，所述负极材料以及所述粘结剂的比例为85～95:15～5。
[0035]在其中一个实施例中，所述针形电池的外径为2mm～4mm，高度为1.0cm～2.0cm。
[0036]在其中一个实施例中，所述卷绕机卷针为不锈钢针，直径为1mm，所述卷绕机卷针中心有夹缝。
[0037]上述方案中通过采用干法电极的工艺制备正极膜和负极膜，使得针形电池在相同体积下的负载量是传统涂布工艺的5
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8倍，大大的提升了针形电池的容量，且能量密度达到250Wh/Kg左右,极大的提升了针型电池的适用范围。另外，本方案使用负极集流体的不锈钢针作为卷针，卷绕后直接整体取下电芯(包含电芯与不锈钢针)，能提高电池的体积使用率。
[0038]下面将结合具体实施例对本专利技术的实施方案进行详细描述。
[0039]实施例1：
[0040]按照质量比为90:7:3将钴酸锂：PTFE以及乙炔黑置于混料机中，充分混合均匀，得到混合物A；然后将所述混合物A进行预纤维化处理，再通过辊压机辊压成正极膜带，然后将该膜带辊在铝网上备用；
[0041]按质量比93:7将石墨、PT本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种针形电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将正极材料、粘结剂以及导电剂置于混料机中，充分混合均匀，得到混合物A；然后将所述混合物A进行预纤维化处理，再通过辊压机辊压成正极膜带，备用；将负极材料、粘结剂置于混料中，充分混合均匀，得到混合物B；然后将所述混合物B进行预纤维化处理，再通过辊压机辊压成负极膜带，备用；将所述正极膜带、所述负极膜带、隔膜裁切到合适大小叠放在一起，将所述隔膜夹入卷绕机卷针的狭缝中，进行卷绕，卷绕完成后取下电芯整体，得到电芯，用贴胶粘贴固定备用；将所述电芯压入电池壳内，注入适量电解液，套上防漏胶塞与密封环，再滚槽封口，得到干法卷绕式的针形电池。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述正极材料为磷酸铁锂、锰酸锂、钴酸锂、三元材料中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述负极材料为石墨、硅碳、Li、钛酸锂中的一种或多种。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘亭，文李子，
申请(专利权)人：佛山华南新材料研究院，
类型：发明
国别省市：