[发明专利]一种锂离子电池及其制备方法

说明书

本发明涉及电池技术领域，具体涉及一种锂离子电池及其制备方法。本发明提供的锂离子电池的制备方法包括将正极活性物质、导电剂、粘结剂、改性铝粉与溶剂混合，配制正极浆料，将所述正极浆料涂覆在表面具有含碳导电涂层的正极集流体上，进行烘干、辊压、分切得到正极极片；将负极活性物质、导电剂、粘结剂与溶剂混合，配制负极浆料，将所述负极浆料涂覆在表面具有含碳导电涂层的负极集流体上，进行烘干、辊压、分切得到负极极片；将所述正极极片、所述负极极片、隔膜及电解液组装成锂离子电池。本发明通过向正极浆液中加入改性铝粉，与正极活性物质、导电剂、粘结剂相互配合，可提高锂离子电池的充放电效率和循环使用寿命。

技术领域

本发明涉及电池技术领域，具体涉及一种锂离子电池及其制备方法。

背景技术

随着电子和能源技术的不断发展，人们对CO₂及汽车尾气排放的关注不断加大，电动汽车成为未来的发展趋势。作为电动汽车的核心部件之一，锂离子电池的研究和应用备受人们关注。

现有锂离子电池通常采用钴酸锂、锰酸锂、镍锰酸锂等作为正极活性材料，采用人造石墨、天然石墨等作为负极活性材料，由于这些活性材料本身的导电性较差，电极的内阻较大，会严重影响电池的充放电效率和循环使用寿命。为了解决上述问题，现有技术主要通过以下方式进行改进：(1)改性正负极活性材料；(2)改善导电剂；(3)改善电解液和隔膜；(4)改进电池制作工艺；(5)对集流体进行改进。其中以对集流体和正负极活性材料的改进效果最为显著。然而现有技术中对电池负极活性材料的改性，其对提高电池的充放电效率和循环使用寿命效果不佳。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中对电池活性材料的改性，无法显著提高电池的充放电效率和循环使用寿命的问题，进而提供了一种锂离子电池及其制备方法。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种锂离子电池的制备方法，包括如下步骤：

1)将正极活性物质、导电剂、粘结剂、改性铝粉与溶剂混合，配制正极浆料，将所述正极浆料涂覆在表面具有含碳导电涂层的正极集流体上，进行烘干、辊压、分切得到正极极片；所述正极活性物质、导电剂、粘结剂和改性铝粉的质量比为96-99％：0.6-2.0％：0.6-2.0％：0.3-1.0％；

2)将负极活性物质、导电剂、粘结剂与溶剂混合，配制负极浆料，将所述负极浆料涂覆在表面具有含碳导电涂层的负极集流体上，进行烘干、辊压、分切得到负极极片；所述负极活性物质、导电剂和粘结剂的质量比为92-96％：0.6-2.0％：0.6-2.0％；

3)将所述正极极片、所述负极极片、隔膜及电解液组装成锂离子电池。

在本发明中将所述正极极片、所述负极极片、隔膜及电解液组装成锂离子电池的手段为本领域常规技术手段，具体包括装配、注液、化成、夹具烘烤、分容手段。

优选的，步骤1)中，所述改性铝粉的制备方法包括如下步骤：将铝粉、聚乙烯蜡与甲苯在120-130℃下混合，混合结束后烘干，得到铝粉和聚乙烯蜡的固体混合物料，将所述铝粉和聚乙烯蜡的固体混合物料粉碎，得到所述改性铝粉。

优选的，所述铝粉和聚乙烯蜡的质量比为100:5-17。

优选的，所述铝粉和聚乙烯蜡的质量比为100:11。

优选的，所述改性铝粉的粒径为30-50nm。

优选的，所述含碳导电涂层中的材料为石墨烯；

步骤1)中，所述石墨烯通过化学气相沉积法在所述正极集流体表面形成所述含碳导电涂层，得到表面具有含碳导电涂层的正极集流体；

步骤2)中，所述石墨烯通过化学气相沉积法在所述负极集流体表面形成所述含碳导电涂层，得到表面具有含碳导电涂层的负极集流体。