扣式電池用鋰鋁合金負(fù)極的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明公開了一種扣式電池用鋰鋁合金負(fù)極的制造方法，屬于化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)的創(chuàng)新。
【背景技術(shù)】
[0002]由于電子產(chǎn)品的普及及快速發(fā)展，鋰一二氧化錳可充扣式電池需求量越來越大，對(duì)儲(chǔ)備容量和循環(huán)壽命的要求也越來越高。目前這種電池的市場(chǎng)主要被日本松下、三洋壟斷，國內(nèi)的電池循環(huán)次數(shù)遠(yuǎn)達(dá)不到日本產(chǎn)品的指標(biāo)，這主要是負(fù)極鋰鋁合金的循環(huán)性能不好所致。
[0003]鋰鋁合金負(fù)極的制作，一般是用含一定比例的鋰的鋰鋁合金粉直接壓成薄片做負(fù)極，這種負(fù)極的缺點(diǎn)是極化大，循環(huán)后期電極表面鼓脹，電極粉化嚴(yán)重，導(dǎo)致循環(huán)壽命短。
[0004]采用本發(fā)明技術(shù)制作的負(fù)極極化小、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，明顯延長(zhǎng)了電池循環(huán)壽命。
[0005]專利94104418.1 (用于電池負(fù)極材料的鋰鋁合金及其制造方法)和專利201110047246.0 (二次鋰電池用鋰鋁合金及其制造方法)涉及的是鋰鋁合金及制造方法，本發(fā)明提供的是扣式電池用鋰鋁合金負(fù)極的制造方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種扣式電池用鋰鋁合金負(fù)極的制造方法，該方法具有工藝簡(jiǎn)單、循環(huán)壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。
[0007]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案加以實(shí)現(xiàn)的，一種扣式電池用鋰鋁合金負(fù)極的制造方法，其制備步驟是:
(1)將厚度2?3mm，面密度150?300g/m2的發(fā)泡鎳沖成直徑比扣式電池負(fù)極內(nèi)部直徑小2%的圓片，并點(diǎn)焊在負(fù)極蓋上；
(2)在相對(duì)濕度彡1%的環(huán)境下，稱取180目?300目的電池級(jí)鋰鋁合金粉、與碳黑按照質(zhì)量比95:5混合，用研缽研磨30分鐘，呈均勻黑色；
(3)在相對(duì)濕度<1%的環(huán)境下，，稱取所需質(zhì)量的混合物，放在步驟(I)焊接好的發(fā)泡鎳片上面，用塑料片反復(fù)刮，使粉末完全進(jìn)入發(fā)泡鎳的空隙，然后用一個(gè)與發(fā)泡鎳圓片直徑相同的不銹鋼棒的一端，把發(fā)泡鎳厚度壓縮到30%?50%，制成負(fù)極。
[0008]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，在負(fù)極制作中使用了發(fā)泡鎳作集流體，使鋰鋁合金粉填充在網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中，抑制了充放電過程引起的膨脹，同時(shí)加入了導(dǎo)電劑，降低了反應(yīng)的極化，從而明顯延長(zhǎng)了電池的循環(huán)壽命。在0.1C，72%充電放電深度下循環(huán)，當(dāng)其容量低于初始值的72%時(shí)，循環(huán)次數(shù)達(dá)到了 50次。
【具體實(shí)施方式】
[0009]實(shí)施例1
將LiMnO2、乙炔黑和PTFE粉末按90:6:4的比例混合，壓制成厚0.9mm, ? 9mm的圓片。圓片經(jīng)真空45°C烘干72h后，降溫，在相對(duì)濕度< 1%的環(huán)境下，浸泡在電解液中72h以上待用。
[0010]將面密度150g/m2、厚3mm的發(fā)泡鎳沖成0 8.5mm的圓片，然后將其點(diǎn)焊在內(nèi)徑為0 8.7mm負(fù)極蓋上待用。在相對(duì)濕度彡1%的環(huán)境下，將180目的鋰鋁合金粉99g和電池級(jí)碳黑5g加入研缽中，研磨30分鐘成為均勻的黑色粉末，取70mg黑色粉末放在負(fù)極蓋內(nèi)部發(fā)泡鎳上，用聚丙烯片反復(fù)刮使粉末完全進(jìn)入發(fā)泡鎳的空隙，然后用0 8.5mm不銹鋼棒的一端把發(fā)泡鎳壓縮到Imm厚。在負(fù)極上放上PP隔膜，滴入幾滴電解液IM LiPF6/(EC+DME+PC)，然后放入正極片，最后蓋上正極殼，封口，得到R1220扣式電池。對(duì)該電池進(jìn)行1C，72%D0D循環(huán)壽命測(cè)試，循環(huán)51次時(shí)容量保持率為72%。
[0011]實(shí)施例2
將LiMnO2、乙炔黑和PTFE粉末按90:6:4的比例混合，壓制成厚0.9mm, ? 9mm的圓片。圓片經(jīng)真空45°C烘干72h后，降溫，在相對(duì)濕度< 1%的環(huán)境下浸泡在電解液中72h以上待用。
[0012]將面密度300g/m2、厚2mm的發(fā)泡鎳沖成C 8.5mm的圓片，然后將其點(diǎn)焊在內(nèi)徑為0 8.7mm負(fù)極蓋上待用。在相對(duì)濕度彡1%的環(huán)境下，將300目的鋰鋁合金粉99g和電池級(jí)碳黑5g加入研缽中，研磨30分鐘成為均勻的黑色粉末，取70mg黑色粉末放在負(fù)極蓋內(nèi)部發(fā)泡鎳上，用聚丙烯片反復(fù)刮使粉末完全進(jìn)入發(fā)泡鎳的空隙，然后用0 8.5mm不銹鋼棒的一端把發(fā)泡鎳壓縮到Imm厚。在負(fù)極上放上PP隔膜，滴入幾滴電解液IM LiPF6/(EC+DME+PC)，然后放入正極片，最后蓋上正極殼，封口，得到R1220扣式電池。對(duì)該電池進(jìn)行1C，72%D0D循環(huán)壽命測(cè)試，循環(huán)53次時(shí)容量保持率為72%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種扣式電池用鋰鋁合金負(fù)極的制造方法，其特征在于:其制備步驟是: (1)將厚度2?3mm，面密度150?300g/m2的發(fā)泡鎳沖成直徑比扣式電池負(fù)極內(nèi)部直徑小2%的圓片，并點(diǎn)焊在負(fù)極蓋上； (2)在相對(duì)濕度彡1%的環(huán)境下，稱取180目?300目的電池級(jí)鋰鋁合金粉、與碳黑按照質(zhì)量比95:5混合，用研缽研磨30分鐘，呈均勻黑色； (3)在相對(duì)濕度<1%的環(huán)境下，稱取所需質(zhì)量的混合物，放在步驟(I)焊接好的發(fā)泡鎳片上面，用塑料片反復(fù)刮，使粉末完全進(jìn)入發(fā)泡鎳的空隙，然后用一個(gè)與發(fā)泡鎳圓片直徑相同的不銹鋼棒的一端，把發(fā)泡鎳厚度壓縮到30%?50%，制成負(fù)極。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種扣式電池用鋰鋁合金負(fù)極的制造方法，負(fù)極由發(fā)泡鎳、鋰鋁合金粉和導(dǎo)電劑組成，鋰鋁合金粉和導(dǎo)電劑按比例混合研磨均勻后，填充到在負(fù)極殼內(nèi)的發(fā)泡鎳?yán)?，再壓制而成。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，抑制了充放電過程引起的膨脹，降低了反應(yīng)的極化，從而明顯延長(zhǎng)了電池的循環(huán)壽命。本方法工藝簡(jiǎn)單，成本低，適合大規(guī)模批量生產(chǎn)。
【IPC分類】H01M4-66, H01M4-1395
【公開號(hào)】CN104701495
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310644662
【發(fā)明人】郝德利, 葉麗光
【申請(qǐng)人】天津赫維科技有限公司
【公開日】2015年6月10日
【申請(qǐng)日】2013年12月5日