[发明专利]一种用于二次锂电池的电芯和制备方法

权利要求书

1.一种制备用于二次锂电池电芯的方法，包括以下步骤：

1).首先制作用于二次锂电池中的电极形状所需要的模具；

2).配制用于二次锂电池中的电极复合材料，以重量百分数计算，按照以下配方称料：

a.30-97.9％正/负极活性材料；1-40％溶剂；

b.1-10％粘接剂；

c.余量为导电剂；将其混合均匀，并搅拌均匀备用；

3).按照二次锂电池的形状设计制作好正/负极所需的集流体，再将步骤2)混合好的电极复合材料与制好的正/负极集流体一起放在模具中，通过挤压工艺将电极混合材料均匀压制在正/负极集流体的一表面上，或者均匀压制在正/负极集流体的两表面上，或者均匀压制在正/负极集流体的四周，形成带有内衬层或同时具有内外衬层的二次锂电池的电极毛坯；

4).将经过步骤3)压实处理后的电极毛坯从模具中脱出，进行加热烘干处理，加热烘干温度根据所用的溶剂及粘接剂特性决定，得到任意设计的形状和厚度的二次锂电池的正/负电极；

5)最后在正电极混合材料外或负电极混合材料外包敷上隔膜，将正电极与负电极及隔膜组合在一起形成二次锂电池的电芯。

2.按权利要求1所述的制备用于二次锂电池电芯的方法，其特征在于，所述的正极活性材料包括：锰酸锂、磷酸铁锂、镍钴铝酸锂、镍钴锰酸锂或钒酸锂；

所述的负极活性材料包括：中间相碳微球、石墨、活性碳、碳纤维、硅碳合金、钛酸锂或碳纳米管。

3.按权利要求1所述的制备用于二次锂电池电芯的方法，其特征在于，所述的溶剂包括：去离子水、N-甲基吡咯烷酮、N-甲基乙酰胺或N-甲基甲酰胺。

4.按权利要求1所述的制备用于二次锂电池电芯的方法，其特征在于，所述的粘接剂包括：聚四氟乙烯乳液、聚偏氟乙烯、丁苯乳胶、聚氟乙烯、聚噻吩或聚吡咯。

5.按权利要求1所述的制备用于二次锂电池电芯的方法，其特征在于，所述的导电剂包括：碳黑、直径为1-5微米碳球、碳纳米管、直径为1-10微米铜球或碳纳米粉。

6.一种用于二次锂电池的电芯，包括：正极(9)、负极(10)和隔膜(11)；其特征在于，所述的正极(9)为在正极集流体(3)上，通过挤压工艺将正极的电极混合材料均匀压制在正极集流体(3)的一个表面上，或者均匀压制在正极集流体(3)的上下表面上，或者均匀压制在正极集流体(3)的四周，或者均匀压制在正极集流体(3)的内壁上，形成正极混合材料内衬层或同时具有正极混合材料的内外衬层；所述的负极(10)为在负极集流体(1)上，通过挤压工艺将负极的电极混合材料均匀压制在负极集流体(1)的一个表面上，或者均匀压制在负极集流体(1)的上下表面上，或者均匀压制在负极集流体(1)的四周，或者均匀压制在负极集流体(1)的内壁上，形成负极混合材料内衬层或同时具有负极混合材料的内外衬层；在正极(9)或负极(10)外的电极混合材料上包敷上隔膜(11)，将正极(9)与负极(10)及隔膜(11)组合在一起形成二次锂电池的电芯；

所述的正/负极电极复合材料，以重量百分数计算，按照以下配方称料：

a.30-97.9％正/负极活性材料；b.1-40％溶剂；c.1-10％粘接剂；

d.余量为导电剂。

7.按权利要求6所述的用于二次锂电池的电芯，其特征在于，所述的集流体为均匀开有小孔的铝箔或铜箔，或用铝/铜网，或者用铝或铜制成的杆或者异形壳体，所述的异形壳体或杆包括C形、E形、∏”形、球形、杆、片、任意几何形状、蜂窝状、异形的杆或者异形壳体。

8.按权利要求6所述的用于二次锂电池的电芯，其特征在于，所述的负极集流体为铜箔，该负极集流体作成一方形外壳，通过挤压成形工艺将一层所述的负极混合材料压制在所述的负极集流体作成的方形外壳内壁上，形成“凹”字型负极壳，所述的带把包有隔膜的正极块插入由负极材料制成“凹”字型负极壳的缺口内，组成二次锂电池的电芯；反之可以将正极材料制成“凹”字型状，把包有隔膜的负极材料制成圆形或是方形的块，插入由正极材料制成“凹”字型内，组成二次锂电池的电芯。