[发明专利]一种超薄二次电池及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种超薄二次电池及其制备方法，属电化学领域。

背景技术

锂离子二次电池作为一种绿色环保电池，具有工作电压高、比能量高和循环寿命长等优点，近年来得到了迅速发展，随着智能银行卡、身份证识别卡、电子纸、智能交通管理卡快速发展，应用范围也在不断扩大，需要储存的信息越来越多、安全性要求越来越高、传统的磁卡已经不能满足以上需求。随着智能银行卡、身份证识别卡、电子纸、智能交通管理卡快速发展，应用范围也在不断扩大，对电池的需求和要求也越来越高、特别是对电池的厚度和安全性能提出了更高的要求。

目前商业化的超薄锂离子电池主要为常规叠片结构设计，将正负极浆料分别涂覆在正负极集流体上，将隔膜间隔在正负极片之间进行叠片组装成电芯，使用铝塑膜作为包装膜，经注液、一次封装、化成、整形、二次封装、分容等工序制成超薄电池。当电池厚度≤0.5mm时，只能在基体的一侧涂覆活性物质，导致极片打卷、不易对辊、并且极易导致活性物质容易从集流体上脱落，造成叠片工序操作困难，产品优率低等问题。

发明内容

本发明针对现有超薄二次电池存在的不足之处，提供一种超薄二次电池及其制备方法；解决了现有超薄电池存在的难以薄化、制程过程中极片易打卷、不易对辊、产品优率低等问题。

本发明一种超薄二次电池，包括隔膜(1)、正极膜片(2)、负极膜片(3)；所述正极膜片(2)、负极膜片(3)分别附着在隔膜(1)的两侧，并与隔膜(1)直接接触。所述隔膜(1)由基材(7)和导电层(8)组成；所述导电层(8)位于基材(7)的一侧，且导电层(8)与正极膜片(2)直接接触。

本发明一种超薄二次电池，所述正极膜片(2)由正极活性物质、粘结剂、导电剂组成。

本发明一种超薄二次电池，所述正极活性物质选自锂的过渡金属氧化物LiCoO₂、LiNiO₂、LiVPO₄、LiMnO₂、Li₂MnO₄、LiFePO₄、LiCo_1-(x+y)Ni_xMn_yO₂、LiNi_xMn_1-xO₂、LiCo_xNi_1-xO₂中的至少一种；其中，x＜1、y＜1、x+y＜1；所述导电剂选自导电石墨，碳纳米管，石墨烯，碳纤维中的至少一种。

本发明一种超薄二次电池，所述负极膜片(3)由负极活性物质、粘结剂、导电剂组成。

本发明一种超薄二次电池，所述负极活性物质选自石墨；所述导电剂选自导电石墨，碳纳米管，石墨烯，碳纤维中的至少一种。

本发明一种超薄二次电池，所述隔膜(1)由基材(7)和导电层(8)组成。

本发明一种超薄二次电池，

所述隔膜(1)的厚度为6-60μm，优选为6-30μm，进一步优选为8-30μm。

所述正极膜片(2)的厚度为30-300μm，优选为40-200μm，进一步优选为40-180μm。

所述负极膜片(3)的厚度为40-400μm，优选为50-300μm，进一步优选为50-260μm。

本发明一种超薄二次电池，所述基材(7)选自聚丙烯(PP)膜、聚乙烯(PE)膜、聚丙烯和聚乙烯复合膜中的一种。

本发明一种超薄二次电池，所述导电层(8)的材质选自导电石墨、导电碳黑、碳纳米管、石墨烯、碳纤维中的至少一种。

本发明一种超薄二次电池，所述导电层(8)的厚度为1-10μm。

本发明一种超薄二次电池，还包括正极集流体(5a)、负极集流体(5b)、包装膜(6)、电解液。所述正极集流体(5a)由带有导电层(9a)的多孔网状金属(4a)和带有极耳胶(11)的极耳(10)组成；所述多孔网状金属(4a)的材质为铝(也可称为多孔网状铝质金属(4a))；所述负极集流体(5b)由带有导电层(9b)的多孔网状金属(4b)和带有极耳胶(11)的极耳(10)组成；所述多孔网状金属(4b)的材质选自铜、镍中的一种。

本发明一种超薄二次电池，所述正极集流体(5a)中的导电层(9a)均匀涂覆在多孔网状金属(4a)上。

本发明一种超薄二次电池，所述导电层(9a)与正极膜片(2)直接接触。