[发明专利]高能量锂离子电池及其制备方法

权利要求书

1.一种高能量锂离子电池，其特征在于，包括正极极片和负极极片；其中，正极侧采用泡沫铝为集流体，正极极片为将正极材料嵌入泡沫铝的三维网格中固定形成的复合结构；负极侧采用覆铜泡沫铝为集流体，负极极片为将负极材料嵌入覆铜泡沫铝的三维网格中固定形成的复合结构。

2.根据权利要求1所述的高能量锂离子电池，其特征在于，所述正极材料为包括可进行体相氧化还原充电的含锂化合物及掺有碳材料的含锂化合物；所述负极材料和所述正极材料的电极材料粒径均为0.01-10μm。

3.根据权利要求1所述的高能量锂离子电池，其特征在于，所述正极侧采用的泡沫铝的孔隙率为85％-98％；所述负极侧采用的覆铜泡沫铝的孔隙率为85％-96％。

4.根据权利要求1所述的高能量锂离子电池，其特征在于，所述正极极片与所述负极极片的长宽尺寸一致；所述正极极片的厚度为100-400μm，正极极片的密度为50-200㎎/㎝²；单片的负极极片与单片的正极极片的容量比为1.01：1-1.12：1；所述负极极片的厚度，根据所述正极极片的厚度以及单片的负极极片与单片的正极极片的容量比对应设置。

5.根据权利要求1所述的高能量锂离子电池，其特征在于，在所述正极极片上设置有与正极极耳相焊接的极耳焊接区域；在所述负极极片上设置有与负极极耳焊接的极耳焊接区域。

6.一种高能量锂离子电池的制备方法，其特征在于，方法包括，

将86％-97％的正极材料，1％-5％的导电剂和2％-9％的胶制成正极浆料；所述正极浆料的粘度为1000-10000厘泊；

利用挤压的方式，将所制成的正极浆料填充至泡沫铝集流体的三维网格中；通过辊压使所述正极浆料与泡沫铝集流体的三维网格紧密接触；在温度为100-150℃的条件下，干燥1-20小时，形成正极极片；

将86％-97％的负极材料、1％-5％的导电剂和2％-9％的胶制成负极浆料；所述负极浆料的粘度为1000-10000厘泊；

根据正极极片的正极浆料的容量，确定所述负极浆料的用量，将负极浆料充填到覆铜泡沫铝集流体的三维网格中；通过辊压使所述负极浆料与覆铜泡沫铝集流体的三维网格紧密接触；在温度为100-150℃的条件下，干燥1-20小时，形成设定厚度的负极极片；

对于所述负极极片进行裁切，使得负极极片的尺寸与所述正极极片的尺寸相适配；对于所裁切的负极极片的侧面，用胶进行涂覆并加热固化；

将所述正极极片与所述负极极片分别焊接正极极耳与负极极耳，用隔膜分隔，多片组装；

将组装好的极片封装于预先冲压成型的外壳中，经过脱水、脱气步骤后注入电解液，进行老化与封装，形成锂离子电池产品。

7.根据权利要求6所述的高能量锂离子电池的制备方法，其特征在于，正极浆料用导电剂为碳纳米管、碳黑和石墨烯中的一种或多种；负极浆料用导电剂为碳纳米管、碳黑和石墨烯中的一种或多种。

8.一种高能量锂离子电池的应用，其特征在于，所述高能量锂离子电池为权利要求1或2所述的高能量锂离子电池。