[发明专利]一种电池及其极片的制备方法

说明书

本发明公开了一种电池及其极片的制备方法，该电池包括：负极(1)和正极(3)，以及设置在所述负极(1)和所述正极(3)之间的隔膜(2)；其中，所述负极(1)，包括：以带孔铜箔作为负极集流体的负极片，或负极碳膜；和/或，所述正极(3)，包括：包裹有正极活性物质的正极碳膜，或含硫碳膜。本发明的方案，可以克服现有技术中活性物质易脱落、电池的能量密度低和使用不方便等缺陷，实现活性物质不易脱落、电池的能量密度高和使用方便的有益效果。

技术领域

本发明属于电池技术领域，具体涉及一种电池及其极片的制备方法，尤其涉及一种锂离子电池及其极片的制备方法。

背景技术

锂离子电池，是一种二次电池(即充电电池)，它主要依靠锂离子(Li+)在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌；其中，充电时，Li+从正极脱嵌，经过电解液嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。锂离子电池由活性物质、粘结剂、集流体、隔膜组成，其中仅活性物质能提供容量，因此电池想提高能量密度，可以提高活性物质的放电容量，还可以尽量减少粘结剂、集流体、隔膜的所占比例。但锂离子电池因要使用粘结剂，使用粘结剂将活性物质涂覆至集流体表面，但粘结剂在电解液中易溶胀，粘结力降低，使得活性物质易从集流体表面脱落，导致电池容量降低，也使得锂离子电池的能量密度受到限制。

现有技术中，存在活性物质易脱落、电池能量密度低和使用不方便等缺陷。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述缺陷，提供一种电池及其极片的制备方法，以解决现有技术中锂离子电池因要使用粘结剂而使活性物质易从集流体表面脱落的问题，达到活性物质不易脱落的效果。

本发明提供一种电池，包括：负极和正极，以及设置在所述负极和所述正极之间的隔膜；其中，所述负极，包括：以带孔铜箔作为负极集流体的负极片，或负极碳膜；和/或，所述正极，包括：包裹有正极活性物质的正极碳膜，或含硫碳膜。

可选地，其中，所述带孔铜箔，包括：铜箔本体，以及开设在所述铜箔本体上的一个以上的通孔；和/或，所述负极碳膜、所述正极碳膜中的至少一种碳膜，包括：柔性碳膜；和/或，所述含硫碳膜，包括：柔性碳膜；和/或，所述正极活性物质，包括：磷酸铁锂、钛酸锂、三元材料、钴酸锂、锰酸锂中的至少之一。

可选地，其中，所述电池，包括：锂电池；和/或，所述隔膜，包括：聚丙烯隔膜；和/或，所述正极活性物质，均匀包裹于所述正极碳膜的内部；和/或，所述铜箔本体上的通孔，均匀分布在所述铜箔本体上。

与上述电池相匹配，本发明另一方面提供一种以上所述的电池中负极片的制备方法，包括：(11)按以下各重量份数配比各组分后，混合，得到混合物料；石墨：85～95份；导电剂：3～7份；粘结剂：3～7份；(12)在所述混合物料中，加入设定量的甲基吡咯烷酮后，搅拌，得到负极浆料；(13)将所述负极浆料，涂覆在所述带孔铜箔的表面上，经干燥、辊压后，制得所需负极片。

可选地，在步骤(11)中，所述粘结剂，使用聚偏氟氯乙烯，或者，将丁苯橡胶与羧甲基纤维素钠配合使用。

与上述电池相匹配，本发明再一方面提供一种以上所述的电池中负极碳膜的制备方法，包括：(21)将1-3g聚乙烯吡咯烷酮和2-5g石墨，分散于10-15mL二甲基甲酰胺溶液中，得到负极纺丝液；(22)在预设的电压和/或温度下，将所述负极纺丝液倒入第一预设容量的注射器内，排出气泡，并通过所述注射器与第二预设容量的接收器进行静电纺丝，得到负极前驱体；(23)将所述负极前驱体，依次进行真空干燥、以及在氮氢混合气或氩氢混合气的气氛环境下煅烧后，得到所需负极碳膜。