[发明专利]一种锂一次电池负极及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于电池技术领域，特别是涉及一种锂一次电池负极及其制备方法。

背景技术

目前，锂电池是目前实用化比能量最高的电化学体系电池，其电压高、工作温度范围广、使用寿命长等优点，成为仪器仪表等设备不可替代的电源。近年来，锂一次电池有两个主要的发展方向，一个是高功率、一个是高比能量。对于矩形电池，除了采用合适的正极集流方式和正极活性物质及制备工艺可提高单体电池的比能量，而对于负极的集流方式和制备工艺报道较少，目前比较常见的集流体是“L”型、“1”型、“T型”等形状的镍带(网)或铜箔(网)，或是整体加工带单极耳或双向两引出极耳的铜(镍)拉网或发泡镍(铜)等作为锂负极集流体。但是以上集流体均存在弊端，“L”型、“1”型、“T型”等形状的集流体虽然能加强负极的集流效果，但集流体附近的锂优先反应，这就导致负极锂片反应不是很均匀，当锂片较薄或电流较大时，集流体附近的锂反应过快，会出现与周围锂片断开的情况，从而降低了负极反应容量和电池比能量、增加了安全隐患。而整体的泡沫镍(铜)集流网虽然能提高电池的大电流放电能力，也有利于电池的安全性能，但它做成整体的集流网，重量较大，不利于提高电池的重量和体积比能量，而且要使整个集流网和锂片压制均匀完好，增加了工艺复杂性。

发明专利CN102780008A公开了一种集流体以及应用该集流体的扣式电池，所述集流体包括侧壁与底壁，该集流体能有效提高电池容量和增加使用寿命。

发明专利CN102623670A公开了不同长度的“1”型金属箔(网)做锂一次电池集流体的优缺点，其特征是降低了电池的内阻，导电性和安全性好，电池放电平台高。

实用新型专利CN202839820U公开了一种一次锂锰电池负极极耳。通过在“1”型金属带上形成一面凹坑一面凸起的凹凸结构，使极耳与锂带直接粘合，取代了传统的包裹粘合方式，节约了锂带的使用量。

现有的电池负极集流体只有“L”型、“1”型、“T型”、“全网形”等形状的镍带(网)、铜箔(网)或发泡镍(铜)，这些集流体都有各自的优点，但也存在弊端，尤其是负极容量附余不多或大电流放电的情况下，会影响负极的利用率，而且这些集流体也没有能大大降低电池的比能量，生产工艺复杂。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种锂一次电池负极及其制备方法。

本发明以镍(铜)箔或发泡镍为集流体制备锂电池负极。

1.集流体。本发明负极集流体是由0.005mm～0.1mm的镍(铜)箔或0.05mm～1.5mm的发泡镍裁制而成。这种形状集流体的特点是：工艺简单，生产效率高，生产出的锂片一致性好.因负极金属锂本身就是金属的良导体，在软包装电池真空封装或是金属壳电池紧装配的情况下，我们利用一个小的引出导耳和金属锂自身的导电性，解决了负极电流分布不均匀导致的反应不均匀，从而在负极有剩余的情况下导致反应中断的情况。之前的“L”型、“1”型、“T型”集流体在负极片容量很富裕的情况下能很好的发挥集流效果，但当负极容量附余不多(锂片较薄)或较大电流放电时，易发生集流体和锂片断开的情况，而采用本发明小导耳有效解决了这一问题，经几批次多只单体实验(只有集流体不同)，该集流体比其它集流体放出了更高的容量，说明负极利用率更高，而且该集流体也适用于较高倍率放电。解剖电池也可以看出，负极锂片反应很均匀，锂片完整、有小孔，厚度均匀。

2.导耳定位。锂箔厚度0.05mm～1.0mm，将导耳摆放在锂片的端部位置，稍压紧成为一片锂负极。

3.包防粘隔离膜。选取PP、PE或其他类似不与锂箔粘连的膜作为防粘隔离膜，将带导耳的锂片包住。

4.负极压片。选用厚度5mm～15mm的铝板或不锈钢板作为夹具，将3所述的包有防粘隔离膜的锂片夹住，用压机将上述负极板的导耳位置压实一次(调整合适压力)。

5.导耳根部贴胶带。压制完的负极导耳根部贴0.1mm以下厚的终止胶带或耐高温/电解液的胶带以固定导耳。

本发明的目的之一是提供一种具有负极锂片的利用率和电池比能量高，电池安全性高，体积比能量高，原材料节省，锂一次电池在不同倍率下放电均能满足电池性能要求等特点的锂一次电池负极。

本发明锂一次电池负极所采取的技术方案是：

一种锂一次电池负极，其特点是：锂一次电池负极结构为集流体与负极端部连接在一起，负极集流体为镍箔、铜箔或发泡镍。

本发明锂一次电池负极还可以采用如下技术方案：