[发明专利]高能量密度锂离子电池的制备方法

说明书

本发明提供的一实施方式的高能量密度锂离子电池的制备方法，通过采用磁控溅射技术将铜金属溅射至高分子纤维纺织布上，得到多孔铜箔，将负极浆料涂布在所述多孔铜箔上得到负极片，采用磁控溅射技术将铝金属溅射至高分子纤维纺织布上得到多孔铝箔，将正极浆料涂布在所述多孔铝箔上得到正极片，将所述正极片、隔膜和所述负极片进行层叠、卷绕以得到电芯，再对电芯进行注液、封装，以及老化和分容等操作，制备工艺简单易操作，流程短，显著节约了制造成本，同时得到的高能量密度电池的重量大大降低，相比于现有的锂离子电池，能量密度得到了大大提高，同时具有更好的循环稳定性。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，特别是涉及一种高能量密度锂离子电池的制备方法。

背景技术

锂离子电池，是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。锂离子电池已广泛应用于移动电话、计算机、摄像机、照相机等的电源，并且在电动汽车技术、大型发电厂的储能电池、UPS电源、医疗仪器电源等领域具有重要作用。随着电子消费品的日益繁荣，市场对锂离子电池的需求增长迅猛，同时对锂离子电池的性能要求越来越高，长循环寿命、高能量密度、稳定性好等。能量密度是指在一定的空间或质量物质中储存能量的大小，电池能量密度是指电池的平均单位体积或质量所释放出的电能，电池能量密度＝电池容量×放电平台/电池重量。

目前锂离子电池中负极使用的基材是铜箔，该铜箔是采用电镀或挤压的方式成型的，厚度为6um～12um，面密度为54g/m²～108g/m²，铜箔的重量在锂离子电池中所占比例仅次于正负极粉料，大概为6％～20％。正极使用的基材是铝箔，该铝箔是采用压轧方式成型的，厚度为10um～16um，面密度为27g/m²～43.2g/m²，铝箔的重量在锂离子电池中所占比例大概为5％～10％，特别在大尺寸的动力电池中，其重量也是非常大的。

无论在数码还是动力电池领域，铜箔和铝箔在整个锂离子电池中属于辅材，其作用主要是传导电子。但在高度追求能量密度的今天，铜箔和铝箔所占的重量对于提高锂离子电池的能量密度来说，是极大的一个障碍。通过降低辅材的重量，是提高锂离子电池能量密度的一大方向。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种高能量密度锂离子电池的制备方法，制备工艺简单，流程短，能显著节约成本，同时通过该制备方法得到的高能量密度锂离子电池，能量密度高、循环稳定性好。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

高能量密度锂离子电池的制备方法，包括以下步骤：

采用磁控溅射技术将铜金属溅射至高分子纤维纺织布上，得到多孔铜箔；

将负极活性物质与造孔剂、导电剂、粘接剂和溶剂进行混合搅拌，得到负极浆料；将所述负极浆料涂布在所述多孔铜箔上，经过干燥和冷压操作，以及分条和裁片操作，得到负极片；

采用磁控溅射技术将铝金属溅射至高分子纤维纺织布上，得到多孔铝箔；

将正极活性物质与造孔剂、导电剂、粘接剂和溶剂进行混合搅拌，得到正极浆料；将所述正极浆料涂布在所述多孔铝箔上，经过干燥和冷压操作，以及分条和裁片操作，得到正极片；

将所述正极片、隔膜和所述负极片进行层叠，再进行卷绕操作，得到电芯；

将所述电芯进行电解液注入和封装操作，再顺序进行老化和分容操作，得到高能量密度锂离子电池。

在其中一个实施例中，采用40W～130W的溅射功率将铜金属溅射至高分子纤维纺织布上，得到多孔铜箔。

在其中一个实施例中，采用70W～180W的溅射功率将铝金属溅射至高分子纤维纺织布上，得到多孔铝箔。