[发明专利]一种超薄有机复合电源及其制备方法

说明书

本发明一种超薄有机复合电源及其制备方法，属于锂电池技术领域；有机复合电源包括有机复合正极、负极、极耳、隔膜、电解液、铝塑膜；负极装入口袋结构的隔膜中；所述有机复合正极为V型折叠结构；所述极耳分别采用导电胶粘接在有机复合正极与负极上；将装入隔膜的负极装夹于机复合正极的V型内形成电芯；所述铝塑膜包覆于电芯外，其内注有电解液。其将具备电化学特性的一类含有羰基的有机化合物与二氧化锰复合成正极活性材料，并采用正极V型设计、电芯一体化设计，实现超薄化，相比于现有超薄电源体系具有更优越的能量密度，易于操作。

技术领域

本发明属于锂电池技术领域，具体涉及一种超薄有机复合电源及其制备方法。

背景技术

随着动态密码智能卡(OTP)、电子标签(RFID，射频识别)、无线传感器节点等超薄类卡(卡片厚度0.7mm～1.2mm)市场的迅速扩大，对相关设备中的电源也提出了较高的要求，尤其是厚度要求超薄化(0.4mm～0.8mm)，能量密度高、自放电率低、尺寸可随终端产品外形实现定制等。因此，迫切需要具备超薄化的高性能电池为其提供能量，保障终端设备稳定输出。

目前，作为超薄类卡片的电源方案集中在一次超薄锂锰电池、超薄锂离子电池，主要通过集流体基材的调整、内部组件的薄型设计实现电池尺寸厚度小于0.5mm。如CN109935745A公开了一种一次锂锰超薄电池及其制备方法，采用铝塑膜冲坑方式将带有导电胶的正极、负极、隔膜粘贴集成，具备量产导入简便的优点。专利CN 111613839 A公开了一种新型超薄电池及其制备工艺，采用钴酸锂/锰酸锂/镍钴锰/磷酸铁锂作为正极体系，使用卷绕工艺成型电芯，具备加工简单的优点。所述专利都是针对传统锂锰、锂离子体系工艺设计来实现电源易于量产超薄化，对于高性能的有机复合体系的超薄化设计，目前尚未公布有效的制备方法。综上，现有超薄体系往往采用涂胶叠片或卷绕工艺实现，因此所制备的电源内阻较高，引起电源的功率密度不足。

发明内容

要解决的技术问题：

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种超薄有机复合电源及其制备方法，该电源包括有机复合材料、正极基材、负极、隔膜、极耳、电解液和铝塑膜，厚度小于或等于0.5mm，一体化设计，能量密度高，易于操作。

本发明的技术方案是：一种超薄有机复合电源，其特征在于:包括有机复合正极、负极、极耳、隔膜、电解液、铝塑膜；所述负极装入口袋结构的隔膜中；所述有机复合正极为V型折叠结构；所述极耳分别采用导电胶粘接在有机复合正极与负极上；将装入隔膜的负极装夹于机复合正极的V型内形成电芯；所述铝塑膜包覆于电芯外，其内注有电解液。

本发明的进一步技术方案是：所述有机复合正极是将有机复合材料涂敷于正极基材上得到的。

本发明的进一步技术方案是：所述有机复合材料的制备方法具体步骤为：

步骤1：将有机化合物与碳酸锂在研钵中均匀混合，所述有机化合物为含有共轭羰基的有机物；

步骤2:将去离子水中加入至步骤1的混合物，超声≥2h，再用磁力搅拌器搅拌24h；搅拌后离心≥10min，转速≥10000rpm；

步骤3：将步骤2得到的产物用无水乙醇清洗3～6次，然后真空烘箱烘干，温度50～70℃；

步骤4：将步骤3制备的粉末在惰性气体下高温煅烧≥24h，研磨后得到有机材料；

步骤5：将步骤4的有机材料按照正极物料配比，制成混合浆料，利用浆料制备得到所述有机复合材料；

所述正极物料配比为，有机材料：二氧化锰：导电碳黑：聚偏氟乙烯＝25％-45％：25％-45％：5％-30％：5％-10％，余量为溶剂；所述二氧化锰为电解二氧化锰高温350～420℃，煅烧15～18h；所述溶剂为NMP，即N-甲基吡咯烷酮。

本发明的进一步技术方案是：所述正极基材为8～15um的镍箔或不锈钢箔材。