專(zhuān)利名稱(chēng):一種噴漆式鋰離子電池及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及鋰離子電池制造技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種噴漆式鋰離子電池及其制備·方法。
背景技術(shù):
一直以來(lái)能源和環(huán)境就是人類(lèi)進(jìn)入21世紀(jì)必須面對(duì)的兩個(gè)嚴(yán)峻問(wèn)題,開(kāi)發(fā)新能源和清潔可再生能源是今后世界經(jīng)濟(jì)中最具決定性影響的技術(shù)領(lǐng)域之一。鋰離子電池滿(mǎn)足了電源小型化、輕量化、長(zhǎng)工作時(shí)間、長(zhǎng)壽命、無(wú)記憶效應(yīng)和對(duì)環(huán)境無(wú)公害等要求。鋰離子電池的工作原理是在正極和負(fù)極之間交換電荷。同其它可充電式電池相t匕,鋰電子電池更輕,輸出功率和蓄電量更大,也更安全。目前,鋰離子電池以其良好的電性能和安全性能廣泛應(yīng)用于數(shù)碼產(chǎn)品、電動(dòng)工具和儲(chǔ)能電源等各個(gè)領(lǐng)域。電極是鋰離子電池的基本組成部分,由正極和負(fù)極組成。主要成分即活性物質(zhì),是直接參加電化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)。鋰離子電池的正極活性物質(zhì)是鋰脫嵌化合物,目前已使用有鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、三元(鎳鈷錳酸鋰)、磷酸亞鐵鋰等。負(fù)極活性物質(zhì)主要有石墨化碳材料、無(wú)定形碳材料、氮化物、硅基材料、新型合金和其他材料。次要成分不直接參加電極反應(yīng),但可以改善電池的導(dǎo)電性能和加工性能。主要有集流體、粘接劑和導(dǎo)電劑等。傳統(tǒng)包裝的鋰離子電池是把這些活性物質(zhì)層包在活性碳罐或其它便攜式容器中。因此,傳統(tǒng)鋰離子電池需要占用較多的固定空間,無(wú)法方便、靈活地在各種電子產(chǎn)品中應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此,本發(fā)明的目的是提供一種噴漆式鋰離子電池及其制備方法,其可以通過(guò)將鋰離子電池的主要成分噴涂到需要使用鋰離子電池的各種電子產(chǎn)品表面,在電子產(chǎn)品表面完成鋰離子電池的制備,因此可以顯著節(jié)約鋰離子電池占用的空間,可以方便、靈活地在各種電子產(chǎn)品中應(yīng)用,有利于開(kāi)拓鋰離子電池市場(chǎng)的應(yīng)用前景,具有重大的生產(chǎn)實(shí)踐意義。為此,本發(fā)明提供了一種噴漆式鋰離子電池,包括正電流集流層、正極活性物質(zhì)層、高分子聚合物隔離層、負(fù)極活性物質(zhì)層和負(fù)電流集流層。所述負(fù)電流集流層噴涂在需要用電的電子產(chǎn)品表面,所述正電流集流層、正極活性物質(zhì)層、高分子聚合物隔離層和負(fù)極活性物質(zhì)層從上到下依次噴涂在所述負(fù)電流集流層的上方。其中,所述正電流集流層為將單壁碳納米管與炭黑粒子散布在N-甲基吡咯烷酮NMP溶劑中后再進(jìn)行噴涂后所形成的涂層;
所述正極活性物質(zhì)層為采用正極活性物質(zhì)噴涂形成的涂層;
所述高分子聚合物隔離層3為將聚甲基丙烯酸甲酯或者二氧化硅分散到聚偏二氟乙稀樹(shù)脂后嗔涂形成的涂層;所述負(fù)極活性物質(zhì)層為采用負(fù)極活性物質(zhì)噴涂形成的涂層;
所述負(fù)電流集流層可以為導(dǎo)電銅漆用乙醇稀釋后噴涂形成的涂層。其中,所述負(fù)極活性物質(zhì)為人造石墨;所述正極活性物質(zhì)為鈷酸鋰。此外,本發(fā)明還提供了一種噴漆式鋰離子電池的制備方法,用于將鋰離子電池噴涂制備在需要用電的電子產(chǎn)品表面,包括步驟
第一步分別制作形成鋰離子電池的電流集流層、正極活性物質(zhì)層、高分子聚合物隔離層、負(fù)極活性物質(zhì)層和負(fù)電流集流層所需要噴涂的漿料;
第二步分別檢測(cè)所制作漿料的黏度是否達(dá)到預(yù)設(shè)黏度標(biāo)準(zhǔn);
第三步當(dāng)所有漿料的黏度達(dá)到預(yù)設(shè)黏度標(biāo)準(zhǔn)時(shí),依次將負(fù)電流集流層、負(fù)極活性物質(zhì)層、高分子聚合物隔離層、正極活性物質(zhì)層和正電流集流層的漿料噴涂在所述電子產(chǎn)品表面,形成鋰離子電池的電流集流層、正極活性物質(zhì)層、高分子聚合物隔離層、負(fù)極活性物質(zhì)層和負(fù)電流集流層;
第四步將電解液均勻涂灑在所述電流集流層、正極活性物質(zhì)層、高分子聚合物隔離層、負(fù)極活性物質(zhì)層和負(fù)電流集流層表面,并且在預(yù)設(shè)溫度下靜置預(yù)設(shè)時(shí)間,使得電解液充分浸潤(rùn)所述電流集流層、正極活性物質(zhì)層、高分子聚合物隔離層、負(fù)極活性物質(zhì)層和負(fù)電流集流層,從而在所述電子產(chǎn)品表面制備獲得鋰離子電池。其中,還包括步驟
第五步將充放電測(cè)試儀與鋰離子電池相連接,實(shí)時(shí)測(cè)試鋰離子電池的充放電性能。其中,制備正極活性物質(zhì)層的漿料的具體步驟為采用鈷酸鋰作為正極活性材料,聚偏氟乙烯PVDF為粘結(jié)劑,炭黑為導(dǎo)電劑,將混磨后的鈷酸鋰和炭黑漿料均勻分散在粘結(jié)劑溶液中。其中,制備正電流集流層的漿料的具體步驟為混合純化的單壁碳納米管與炭黑粒子,散布在N-甲基吡咯烷酮溶液中,制備形成漿料。其中,制備負(fù)極活性物質(zhì)層漿料的具體步驟為采用人造石墨作為負(fù)極活性材料,聚偏氟乙烯為粘結(jié)劑,碳纖維VGCF為導(dǎo)電劑,將混磨好的人造石墨和碳纖維分散在粘結(jié)劑溶液中。其中,制備負(fù)電流集流層漿料的具體步驟為采用導(dǎo)電銅漆,用乙醇稀釋后,形成漿料。其中,制備高分子聚合物隔離層漿料的具體步驟為將聚甲基丙烯酸甲酯和二氧化硅分散到聚偏二氟乙烯樹(shù)脂,形成高分子聚合物隔離層漿料。由以上本發(fā)明提供的技術(shù)方案可見(jiàn),與現(xiàn)有技術(shù)相比較,本發(fā)明提供了一種噴漆式鋰離子電池及其制備方法,其可以通過(guò)將鋰離子電池的主要成分噴涂到需要使用鋰離子電池的各種電子產(chǎn)品表面,在電子產(chǎn)品表面完成鋰離子電池的制備,因此可以顯著節(jié)約鋰離子電池占用的空間,可以方便、靈活地在各種電子產(chǎn)品中應(yīng)用,有利于開(kāi)拓鋰離子電池市場(chǎng)的應(yīng)用前景,具有重大的生產(chǎn)實(shí)踐意義。
圖1為本發(fā)明提供的一種噴漆式鋰離子電池的結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn) 圖2為本發(fā)明提供的一種噴漆式鋰離子電池的制備方法的流程圖;圖3為本發(fā)明提供的一種噴漆式鋰離子電池的制備方法所制備的鋰離子電池在常溫下的充放電循環(huán)曲線(xiàn)示意 圖4為本發(fā)明提供的一種噴漆式鋰離子電池的制備方法所制備的鋰離子電池在高溫下的充放電循環(huán)曲線(xiàn)示意圖。
具體實(shí)施例方式為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案,下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
參見(jiàn)圖1,本發(fā)明提供了一種噴漆式鋰離子電池,噴涂在需要用電的電子產(chǎn)品6表面,所述鋰離子電池包括正電流集流層1、正極活性物質(zhì)層2、高分子聚合物隔離層3、負(fù)極活性物質(zhì)層4和負(fù)電流集流層5。在本發(fā)明中,具體實(shí)現(xiàn)上,本發(fā)明的鋰離子電池為層狀結(jié)構(gòu)分布所述正電流集流層1、正極活性物質(zhì)層2、高分子聚合物隔離層3、負(fù)極活性物質(zhì)層4和負(fù)電流集流層5。具體為所述負(fù)電流集流層5噴涂在所述電子產(chǎn)品6的表面,所述正電流集流層1、正極活性物質(zhì)層2、高分子聚合物隔離層3和負(fù)極活性物質(zhì)層4從上到下依次噴涂在所述負(fù)電流集流層5的上方。在本發(fā)明中,具體實(shí)現(xiàn)上,所述正電流集流層I可以為將單壁碳納米管與炭黑粒子散布在N-甲基吡咯烷酮NMP溶劑中后再進(jìn)行噴涂后所形成的涂層。在本發(fā)明中,具體實(shí)現(xiàn)上,所述正極活性物質(zhì)層2可以為采用正極活性物質(zhì)噴涂形成的涂層,所述正極活性物質(zhì)包括鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、三元材料或磷酸亞鐵鋰,具體優(yōu)選為鈷酸鋰。在本發(fā)明中,具體實(shí)現(xiàn)上,所述高分子聚合物隔離層3 (即隔膜層)可以為將聚甲基丙烯酸甲酯和二氧化硅分散到聚偏二氟乙烯樹(shù)脂后噴涂形成的涂層。在本發(fā)明中,具體實(shí)現(xiàn)上,所述負(fù)極活性物質(zhì)層4可以為采用負(fù)極活性物質(zhì)噴涂形成的涂層,所述負(fù)極活性物質(zhì)可以為人造石墨。在本發(fā)明中,具體實(shí)現(xiàn)上,所述負(fù)電流集流層5可以為將導(dǎo)電銅漆用乙醇稀釋后噴涂形成的涂層。需要說(shuō)明的是,對(duì)于本發(fā)明提供的鋰離子電池,其通過(guò)噴涂方式需要用電的電子產(chǎn)品6表面,理論上可以把任何物體表面變成鋰離子電池。本發(fā)明可以為鋰離子儲(chǔ)能電源提供新的設(shè)計(jì)思路。參見(jiàn)圖2,為了制備上述本發(fā)明提供的鋰離子電池,本發(fā)明還提供了一種鋰離子電池的制備方法,用于將鋰離子電池噴涂制備在需要用電的電子產(chǎn)品6表面,該方法包括以下步驟
第一步分別制作形成鋰離子電池的電流集流層1、正極活性物質(zhì)層2、高分子聚合物隔離層3、負(fù)極活性物質(zhì)層4和負(fù)電流集流層5所需要噴涂的漿料;
第二步分別檢測(cè)所制作漿料的黏度是否達(dá)到預(yù)設(shè)黏度標(biāo)準(zhǔn);
第三步當(dāng)所有漿料的黏度達(dá)到預(yù)設(shè)黏度標(biāo)準(zhǔn)時(shí),依次將負(fù)電流集流層5、負(fù)極活性物質(zhì)層4、高分子聚合物隔離層3、正極活性物質(zhì)層2和正電流集流層I的漿料噴涂在所述電子產(chǎn)品6表面,形成鋰離子電池的電流集流層1、正極活性物質(zhì)層2、高分子聚合物隔離層3、負(fù)極活性物質(zhì)層4和負(fù)電流集流層5 ;
第四步將電解液均勻涂灑在所述電流集流層1、正極活性物質(zhì)層2、高分子聚合物隔離層3、負(fù)極活性物質(zhì)層4和負(fù)電流集流層5表面,并且在預(yù)設(shè)溫度下(一般為45°C的高溫)靜置預(yù)設(shè)時(shí)間(6個(gè)小時(shí)),使得電解液充分浸潤(rùn)所述電流集流層1、正極活性物質(zhì)層2、高分子聚合物隔離層3、負(fù)極活性物質(zhì)層4和負(fù)電流集流層5,從而在所述電子產(chǎn)品6表面制備獲得鋰離子電池。具體實(shí)現(xiàn)上,為了測(cè)試本發(fā)明制備的鋰離子電池的充放電性能,本發(fā)明在第四步之后還包括步驟
第五步將充放電測(cè)試儀與鋰離子電池相連接,實(shí)時(shí)測(cè)試鋰離子電池的充放電性能。
在本發(fā)明中,在第一步中,將單壁碳納米管與炭黑粒子散布在N-甲基吡咯烷酮溶劑中,制作獲得正電流集流層I的漿料;
制備正極活性物質(zhì)層的漿料的具體步驟為采用鈷酸鋰作為正極活性材料,聚偏氟乙烯PVDF為粘結(jié)劑,炭黑為導(dǎo)電劑,將混磨后的鈷酸鋰和炭黑均勻分散在粘結(jié)劑溶液中。制備正電流集流層的漿料的具體步驟為混合純化的單壁碳納米管與炭黑粒子,散布在N-甲基吡咯烷酮溶液中,制備形成漿料;
制備負(fù)極活性物質(zhì)層漿料的具體步驟為采用人造石墨作為負(fù)極活性材料,聚偏氟乙烯為粘結(jié)劑,碳纖維VGCF為導(dǎo)電劑,將混磨好的人造石墨和碳纖維分散在粘結(jié)劑溶液中。制備負(fù)電流集流層漿料的具體步驟為采用導(dǎo)電銅漆,用乙醇稀釋后,形成漿料; 制備高分子聚合物隔離層漿料的具體步驟為將聚甲基丙烯酸甲酯和二氧化硅分散到
聚偏二氟乙烯樹(shù)脂,即可形成高分子聚合物隔離層漿料。在第二步中,所述預(yù)設(shè)黏度標(biāo)準(zhǔn)可以根據(jù)用戶(hù)和電池廠家的需要進(jìn)行設(shè)定。下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的鋰離子電池的制備方法作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。1、漿料制作
首先,制備正極活性物質(zhì)層漿料采用鈷酸鋰作為正極活性材料,聚偏氟乙烯為粘結(jié)齊U,炭黑為導(dǎo)電劑,將混磨后的鈷酸鋰和炭黑均勻分散在粘結(jié)劑溶液中。制備正電流集流層的漿料混合純化的單壁碳納米管與炭黑粒子,散布在N-甲基吡咯烷酮溶液中,制備形成漿料;
制備負(fù)極活性物質(zhì)層漿料采用人造石墨作為負(fù)極活性材料,聚偏氟乙烯為粘結(jié)劑,碳纖維為導(dǎo)電劑,將混磨好的人造石墨和碳纖維分散在粘結(jié)劑中。制備負(fù)電流集流層漿料采用導(dǎo)電銅漆,用乙醇稀釋后,形成漿料;
制備高分子聚合物隔離層漿料將聚甲基丙烯酸甲酯和二氧化硅分散到聚偏二氟乙烯樹(shù)脂,即可形成高分子聚合物隔離層漿料。2、涂料測(cè)試分別取少量的正極活性物質(zhì)漿料和負(fù)極活性物質(zhì)漿料測(cè)試黏度及固含量,一般黏度標(biāo)準(zhǔn)5000±1000 ;
3、噴涂將上述五種涂料分別代表鋰離子電池的五個(gè)組件,在干燥和無(wú)氧條件下通過(guò)噴槍把上述混合好的涂料依次涂布在需要用電的電子產(chǎn)品表面,形成電池涂層,參見(jiàn)圖1所示;
4、注液電解液以六氟磷酸鋰為鋰鹽,碳酸乙烯酯/碳酸丙烯酯/碳酸二乙酯為有機(jī)溶齊IJ。在干燥和無(wú)氧條件下把電液均勻涂灑在上述電池涂層表面,高溫靜置使其充分浸潤(rùn);5、充放電測(cè)試負(fù)電流集流層用銅箔與外界連接,正電流集流層由鋁箔引出,采用充放電測(cè)試儀考察電池的充放電循環(huán)性能;
充電制式0. 7C電池倍率(C,即表示電池充放電時(shí)電流大小的比率)恒流充電至4. 2V,恒壓充電至O. 05C ;
充電后休眠10分鐘;
放電制式0. 5C恒流放電至3. OV ;
放電后休眠15分鐘;
本發(fā)明通過(guò)控制電池正負(fù)極涂層質(zhì)量,通過(guò)在不同材質(zhì)的電子產(chǎn)品基體上制作成電池,進(jìn)行性能測(cè)試,考察該電池制作工藝的可行性及高低溫充放電性能。
實(shí)施例1:
在干燥無(wú)氧的條件下,以不銹鋼板為基材,按照上述電池制作工藝把電池涂料依次噴涂在不銹鋼板表面,所述負(fù)電流集流層5、負(fù)極活性物質(zhì)層4、高分子聚合物隔離層3、正極活性物質(zhì)層2和正電流集流層I的漿料噴涂量比例固定為1:2:1:2:1。形成涂層后稱(chēng)重,保證涂層質(zhì)量控制在7. 5±0. 5。最后注液,電解液質(zhì)量控制在2. O ±O. 2左右。不銹鋼板基體在噴涂之前表面需要做氧化處理,以提高基體與涂層之間的結(jié)合力。實(shí)施例2:
在干燥無(wú)氧的條件下,以透明玻璃板為基材,按照上述電池制作工藝把電池涂料依次噴涂在玻璃板表面,所述負(fù)電流集流層5、負(fù)極活性物質(zhì)層4、高分子聚合物隔離層3、正極活性物質(zhì)層2和正電流集流層I的漿料噴涂量比例固定為1:2:1:2:1。形成涂層后稱(chēng)重,保證涂層質(zhì)量控制在7. 5±0. 5。最后注液,電解液質(zhì)量控制在2. O ±O. 2左右。玻璃基體在噴涂之前表面需要做氧化處理,以提高基體與涂層之間的結(jié)合力。實(shí)施例3
在干燥無(wú)氧的條件下,以陶瓷為基材,按照上述電池制作工藝把電池涂料依次噴涂在陶瓷表面,所述負(fù)電流集流層5、負(fù)極活性物質(zhì)層4、高分子聚合物隔離層3、正極活性物質(zhì)層2和正電流集流層I的漿料噴涂量比例固定為1:2:1:2:1。形成涂層后稱(chēng)重,保證涂層質(zhì)量控制在7. 5 ±0.5。最后注液,電解液質(zhì)量控制在2. O ±0.2左右。陶瓷基體在噴涂之前表面需要做氧化處理,以提高基體與涂層之間的結(jié)合力。表I為實(shí)施例工藝參數(shù)
-1電子產(chǎn)品基材I涂層質(zhì)量/gI注液量I
實(shí)施例1不銹鋼板7. 5±0. 52. 0±0. 2
實(shí)施例玻璃7. 5±0. 52. 0±0. 2
實(shí)施例31陶瓷卜.5±0. 5|2. 0±071~
6、電性能測(cè)試。(I)常溫循環(huán)性能電池制作完成之后,正負(fù)集流層接上導(dǎo)線(xiàn),然后對(duì)電池進(jìn)行常溫循環(huán)性能測(cè)試。測(cè)試環(huán)境要求25°C常溫,濕度要求5%RH以下。電池循環(huán)過(guò)程容量衰減曲線(xiàn)如圖3所示。(2)高溫循環(huán)性能電池制作完成之后,正負(fù)集流層接上導(dǎo)線(xiàn),然后對(duì)電池進(jìn)行高溫循環(huán)性能測(cè)試。測(cè)試環(huán)境要求45°C高溫,濕度要求5%RH以下。電池循環(huán)過(guò)程容量衰減曲線(xiàn)圖如圖4所示。從上述循環(huán)曲線(xiàn)可以看出,由此工藝制作出來(lái)的電池常溫和高溫充放電性能良好。100次循環(huán)之后,容量能保持在90%以上,電化學(xué)性能比較穩(wěn)定?;w材料對(duì)電池性能影響不大,但需要考慮基體與涂層之間的結(jié)合力,以保證電池性能及結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
因此,對(duì)于本發(fā)明提供的一種鋰離子電池的制備方法,其通過(guò)把傳統(tǒng)鋰離子電池五種組成部件(正極集流體、正極活性物質(zhì)、高分子隔膜、負(fù)極集流體、負(fù)極活性物質(zhì))變成液體,然后在干燥和無(wú)氧條件下通過(guò)噴涂方式把這些液體涂在作為目標(biāo)基體的電子產(chǎn)品上,形成電池。其結(jié)構(gòu)呈層狀結(jié)構(gòu),每一層都是一種優(yōu)化的混合物。本發(fā)明可以把任何物體表面變成儲(chǔ)能電池,相比傳統(tǒng)鋰離子電池更靈活,可實(shí)現(xiàn)各種新的設(shè)計(jì),以及可能的集成。綜上所述,與現(xiàn)有技術(shù)相比較,本發(fā)明提供的一種噴漆式鋰離子電池及其制備方法,其可以通過(guò)將鋰離子電池的主要成分噴涂到需要使用鋰離子電池的各種電子產(chǎn)品表面,在電子產(chǎn)品表面完成鋰離子電池的制備。因此可以顯著節(jié)約鋰離子電池占用的空間,可以方便、靈活地在各種電子產(chǎn)品中應(yīng)用,有利于開(kāi)拓鋰離子電池市場(chǎng)的應(yīng)用前景,具有重大的生產(chǎn)實(shí)踐意義。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員來(lái)說(shuō),在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾,這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種噴漆式鋰離子電池,其特征在于,包括正電流集流層(I)、正極活性物質(zhì)層(2)、 高分子聚合物隔離層(3)、負(fù)極活性物質(zhì)層(4)和負(fù)電流集流層(5);所述負(fù)電流集流層(5)噴涂在需要用電的電子產(chǎn)品(6)表面,所述正電流集流層(I )、 正極活性物質(zhì)層(2)、高分子聚合物隔離層(3)和負(fù)極活性物質(zhì)層(4)從上到下依次噴涂在所述負(fù)電流集流層(5)的上方。
2.如權(quán)利要求1所述的噴漆式鋰離子電池,其特征在于,所述正電流集流層(I)為將單壁碳納米管與炭黑粒子散布在N-甲基吡咯烷酮NMP溶劑中再進(jìn)行噴涂后所形成的涂層;所述正極活性物質(zhì)層(2)為采用正極活性物質(zhì)噴涂形成的涂層;所述高分子聚合物隔離層(3)為將聚甲基丙烯酸甲酯或者二氧化硅分散到聚偏二氟乙稀樹(shù)脂后嗔涂形成的涂層;所述負(fù)極活性物質(zhì)層(4)為采用負(fù)極活性物質(zhì)噴涂形成的涂層;所述負(fù)電流集流層(5 )可以為將導(dǎo)電銅漆用乙醇稀釋后噴涂形成的涂層。
3.如權(quán)利要求2所述的噴漆式鋰離子電池,其特征在于,所述負(fù)極活性物質(zhì)為人造石墨;所述正極活性物質(zhì)為鈷酸鋰。
4.一種噴漆式鋰離子電池的制備方法,其特征在于,用于將鋰離子電池噴涂制備在需要用電的電子產(chǎn)品(6)表面,包括步驟第一步分別制作形成鋰離子電池的電流集流層(I)、正極活性物質(zhì)層(2)、高分子聚合物隔離層(3)、負(fù)極活性物質(zhì)層(4)和負(fù)電流集流層(5)所需要噴涂的漿料;第二步分別檢測(cè)所制作漿料的黏度是否達(dá)到預(yù)設(shè)黏度標(biāo)準(zhǔn);第三步當(dāng)所有漿料的黏度達(dá)到預(yù)設(shè)黏度標(biāo)準(zhǔn)時(shí),依次將負(fù)電流集流層(5)、負(fù)極活性物質(zhì)層(4)、高分子聚合物隔離層(3)、正極活性物質(zhì)層(2)和正電流集流層(I)的漿料噴涂在所述電子產(chǎn)品(6)表面,形成鋰離子電池的電流集流層(I)、正極活性物質(zhì)層(2)、高分子聚合物隔離層(3 )、負(fù)極活性物質(zhì)層(4 )和負(fù)電流集流層(5 );第四步將電解液均勻涂灑在所述電流集流層(I)、正極活性物質(zhì)層(2)、高分子聚合物隔離層(3)、負(fù)極活性物質(zhì)層(4)和負(fù)電流集流層(5)表面,并且在預(yù)設(shè)溫度下靜置預(yù)設(shè)時(shí)間,使得電解液充分浸潤(rùn)所述電流集流層(I)、正極活性物質(zhì)層(2)、高分子聚合物隔離層(3)、負(fù)極活性物質(zhì)層(4)和負(fù)電流集流層(5),從而在所述電子產(chǎn)品(6)表面制備獲得鋰離子電池。
5.如權(quán)利要求4所述的制備方法,其特征在于,還包括步驟第五步將充放電測(cè)試儀與鋰離子電池相連接,實(shí)時(shí)測(cè)試鋰離子電池的充放電性能。
6.如權(quán)利要求4所述的制備方法,其特征在于,制備正極活性物質(zhì)層的漿料的具體步驟為采用鈷酸鋰作為正極活性材料,聚偏氟乙烯PVDF為粘結(jié)劑,炭黑為導(dǎo)電劑,將混磨后的鈷酸鋰和炭黑均勻分散在粘結(jié)劑溶液中。
7.如權(quán)利要求4所述的制備方法,其特征在于,制備正電流集流層的漿料的具體步驟為混合純化的單壁碳納米管與炭黑粒子,散布在N-甲基吡咯烷酮溶液中,制備形成漿料。
8.如權(quán)利要求4所述的制備方法,其特征在于,制備負(fù)極活性物質(zhì)層漿料的具體步驟為采用人造石墨作為負(fù)極活性材料,聚偏氟乙烯為粘結(jié)劑,碳纖維VGCF為導(dǎo)電劑,將混磨好的人造石墨和碳纖維分散在粘結(jié)劑溶液中。
9.如權(quán)利要求4所述的制備方法,其特征在于,制備負(fù)電流集流層漿料的具體步驟為采用導(dǎo)電銅漆,用乙醇稀釋后,形成漿料。
10.如權(quán)利要求4所述的制備方法,其特征在于,制備高分子聚合物隔離層漿料的具體步驟為將聚甲基丙烯酸甲酯和二氧化硅分散到聚偏二氟乙烯樹(shù)脂,形成高分子聚合物隔離層漿料。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種噴漆式鋰離子電池,其特征在于,包括正電流集流層(1)、正極活性物質(zhì)層(2)、高分子聚合物隔離層(3)、負(fù)極活性物質(zhì)層(4)和負(fù)電流集流層(5);所述負(fù)電流集流層(5)噴涂在需要用電的電子產(chǎn)品(6)表面,所述正電流集流層(1)、正極活性物質(zhì)層(2)、高分子聚合物隔離層(3)和負(fù)極活性物質(zhì)層(4)從上到下依次噴涂在所述負(fù)電流集流層(5)的上方。本發(fā)明公開(kāi)的一種噴漆式鋰離子電池及其制備方法,其可以通過(guò)將鋰離子電池的主要成分噴涂到需要使用鋰離子電池的各種電子產(chǎn)品表面,在電子產(chǎn)品表面完成鋰離子電池的制備。因此可以顯著節(jié)約鋰離子電池占用的空間,可以方便、靈活地在各種電子產(chǎn)品中應(yīng)用。
文檔編號(hào)H01M10/0525GK103000940SQ20121058644
公開(kāi)日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月31日
發(fā)明者黃興華, 杜晨樹(shù), 程君 申請(qǐng)人:天津力神電池股份有限公司