CN104183862A - 电子烟电池及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种电子烟电池及其制作方法，该电子烟电池包括有正极片、负极片及铝塑膜；该正极片包括有第一导电片以及涂布在第一导电片表面上的正极材料，该正极材料由以下重量配比的原料组成：钴酸锂95.0%～95.5%；第一导电剂2.5%～3.0%，第一导电剂由石墨烯和导电碳黑SP混合而成；聚偏氟乙烯1.2%～1.5%；该负极片包括有第二导电片以及涂布在第二导电片表面上的负极材料，该负极材料由以下重量配比的原料组成：石墨93.5%～94.0%；第二导电剂1.8%～2.0%；悬浮剂1.0%～1.5%；粘结剂2.0%～2.5%；通过采用以上配方制得正极片和负极片，该电子烟电池具有高容量和高倍率性能的优异容量保持特性，大大延长了产品的使用寿命。

Description

电子烟电池及其制作方法
技术领域
本发明涉及电池领域技术，尤其是指一种电子烟电池及其制作方法。
背景技术
电子烟主要用于戒烟和替代香烟。目前市场上的电子烟包括电池杆和雾化器，电池杆包括两端分别设置有一个正极及一个负极的电池以及控制板，该控制板集成了气流传感器和控制电路等结构。雾化器包括电热丝以及烟液。当有吸烟动作时，控制板控制电池给雾化器供电，驱动电热丝发热产生烟雾。
然而，目前应用于电子烟上（尤其是雪茄电子烟产品）的电池存在较低容量、较低倍率的问题，使得电池的使用寿命较短，吸取无力等缺点。
发明内容
有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种电子烟电池及其制作方法，其能有效解决现有之电子烟电池存在的较低容量、较低倍率的问题。
为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：
一种电子烟电池，包括有正极片、负极片以及铝塑膜；
该正极片包括有第一导电片以及涂布在第一导电片表面上的正极材料，该正极材料由以下重量配比的原料组成：钴酸锂95.0%～95.5%；第一导电剂2.5%～3.0%，第一导电剂由石墨烯和导电碳黑SP混合而成；聚偏氟乙烯1.2%～1.5%；
该负极片包括有第二导电片以及涂布在第二导电片表面上的负极材料，该负极材料由以下重量配比的原料组成：石墨93.5%～94.0%；第二导电剂1.8%～2.0%；悬浮剂1.0%～1.5%；粘结剂2.0%～2.5%；
该正极片与负极片叠合并卷绕在一起，且正极片与负极片之间夹设有隔膜，正极片上焊接有正极耳，负极片上焊接有负极耳；
该铝塑膜将卷绕在一起的正极片和负极片包裹住，该正极耳和负极耳分别露出铝塑膜外，且铝塑膜内注有电解液，正极片和负极片浸泡在电解液中。
作为一种优选方案，所述第一导电片为铝箔，该第二导电片为铜箔。
作为一种优选方案，所述悬浮剂为羧甲基纤维素(CMC)，该粘结剂为丁苯橡胶(SBR)。
作为一种优选方案，所述第一导电片的上下表面均涂布有前述正极材料。
作为一种优选方案，所述第二导电片的上下表面均涂布有前述负极材料。
一种前述电子烟电池的制作方法，包括有以下步骤：
（1）调配正极材料和负极材料：将钴酸锂、第一导电剂和聚偏氟乙烯放入容器中，并加入40%～50%重量配比的N-甲基吡咯烷酮作为溶剂，使得钴酸锂、第一导电剂和聚偏氟乙烯充分混合均匀即可制得正极材料；将石墨、悬浮剂和粘结剂放入另一容器中，并加入100%～120%重量配比的纯净水作为溶剂，使得石墨、悬浮剂和粘结剂充分混合均匀即可制得负极材料；
（2）涂布：取第一导电片并将正极材料涂布在第一导电片的表面上，取第二导电片并将负极材料涂布在第二导电片的表面上；
（3）制片：对完成涂布的第一导电片和第二导电片进行裁剪而得到正极片和负极片，并在第一导电片上焊接正极耳，在第二导电片上焊接负极耳；
（4）卷绕封装：将正极片和负极片叠合在一起，且正极片和负极片之间放置隔膜，采用固定卷针将正极片和负极片卷绕在一起，并采用铝塑膜封装；
（5）注液、化成、分容：往铝塑膜内注入电解液，注液后静置，静置一段时间后进行一次封装，然后进行化成，化成后测电压，接着，进行二次封装，最后进行分容。
作为一种优选方案，所述步骤（5）静置时间为24h～36h。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知：
通过采用以上配方制得正极材料和负极材料，并按照以上步骤制得电子烟电池，该电子烟电池具有高容量和高倍率性能的优异容量保持特性，大大延长了产品的使用寿命。
为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明。
附图说明
图1是本发明之较佳实施例的制作流程图；
图2是本发明之较佳实施例中正极涂布后的截面图；
图3是本发明之较佳实施例中负极涂布后的截面图；
图4是本发明之较佳实施例中正极焊接正极耳后的主视图；
图5是本发明之较佳实施例中负极焊接负极耳后的主视图；
图6是本发明之较佳实施例中卷绕的主视图；
图7是本发明之较佳实施例中装芯的示意图。
附图标识说明：
10、正极片                          11、第一导电片
12、正极材料                        20、负极片
21、第二导电片                      22、负极材料
30、铝塑膜                          40、正极耳
50、负极耳                          60、固定卷针。
具体实施方式
请参照图2至图7所示，其显示出了本发明之较佳实施例的具体结构，包括有正极片10、负极片20以及铝塑膜30。
该正极片10包括有第一导电片11以及涂布在第一导电片11表面上的正极材料12。在本实施例中，该第一导电片11为铝箔，该第一导电片11的上下表面均涂布有前述正极材料12。该正极材料12由以下重量配比的原料组成 ：钴酸锂95.0%～95.5%；第一导电剂2.5%～3.0%，第一导电剂由石墨烯和导电碳黑SP混合而成；聚偏氟乙烯1.2%～1.5%。在本实施例中，正极材料12的最优配比为：钴酸锂为95.5%；第一导电剂为3.0%（石墨烯0.5%、SP2.5%）；聚偏氟乙烯为1.5%（5130为1.0%、HSV900为0.5%）。并且，在本实施例中，该钴酸锂采用的是湖南长远锂科厂家生产型号为LC-205A钴酸锂，该第一导电剂采用的深圳BTR厂家生产的石墨烯和常州特密高厂家生产的SP，该聚偏氟乙烯（PVDF）采用的是苏威厂家生产型号为5130的聚偏氟乙烯（PVDF）和法国阿珂玛厂家生产型号为HSV900的聚偏氟乙烯（PVDF），正极材料12的粘度为6000～8000mPa.s。
该负极片20包括有第二导电片21以及涂布在第二导电片21表面上的负极材料22。在本实施例中，该第二导电片21为铜箔，该第二导电片21的上下表面均涂布有前述负极材料22。该负极材料22由以下重量配比的原料组成：石墨93.5%～94.0%；第二导电剂1.8%～2.0%；悬浮剂1.0%～1.5%；粘结剂2.0%～2.5%。在本实施例中，负极材料22的最优配比为：石墨为94.0%；第二导电剂为2.0%（CNTS为0.5%、SP1.5%）；悬浮剂为1. 5%；粘结剂为2.5%。并且，在本实施例中，该石墨为杉杉厂家生产的型号为FSN-1的石墨，该第二导电剂采用的深圳三顺厂家生产的碳纳米管CNTS和常州特密高厂家生产的SP的一种或几种，该悬浮剂为上海汇平（美国陶氏化学）生产的羧甲基纤维素（CMC），该粘结剂为日本厂家生产的丁苯橡胶SN－307R（SBR），负极材料22的粘度为1500～3500mPa.s。
该正极片10与负极片20叠合并卷绕在一起，且正极片10与负极片20之间夹设有隔膜（图中未示），正极片10上焊接有正极耳40，负极片20上焊接有负极耳50。
该铝塑膜30将卷绕在一起的正极片10和负极片20包裹住，该正极耳40和负极耳50分别露出铝塑膜30外，且铝塑膜30内注有电解液（图中未示），正极片10和负极片20浸泡在电解液中。
详述本实施例的制作方法如下，如图1所示，包括有以下步骤：
（1）调配正极材料和负极材料：将钴酸锂、第一导电剂和聚偏氟乙烯放入容器中，并加入40%～50%重量配比的N-甲基吡咯烷酮作为溶剂，在本实施例中是加入50%重量配比的N-甲基吡咯烷酮，使得钴酸锂、第一导电剂和聚偏氟乙烯充分混合均匀即可制得正极材料，该N-甲基吡咯烷酮（NMP）采用的是鹏锦化工生产的N-甲基吡咯烷酮（NMP）；将石墨、悬浮剂和粘结剂放入另一容器中，并加入100%～120%重量配比的纯净水作为溶剂，在本实施例中是加入120%重量配合的纯净水，使得石墨、悬浮剂和粘结剂充分混合均匀即可制得负极材料。
（2）涂布：如图2所示，取第一导电片11并将正极材料12涂布在第一导电片11的表面上，如图3所示，取第二导电片21并将负极材料涂22布在第二导电片21的表面上。
（3）制片：对完成涂布的第一导电片11和第二导电片21进行裁剪而得到正极片10和负极片20，并在第一导电片11上焊接正极耳40（如图4所示），并且该正极耳40与第一导电片11之间的连接处覆盖有高温胶，以使得连接更加稳固及优良金属绝缘性，在第二导电片21上焊接负极耳50（如图5所示），并且该负极耳50与第二导电片21之间的连接处覆盖有高温胶，以使得连接更加稳固及优良金属绝缘性。
（4）卷绕封装：将正极片10和负极片20叠合在一起，且正极片10和负极片20之间放置隔膜，如图6所示，采用固定卷针60将正极片10和负极片20卷绕在一起，并采用铝塑膜30封装（如图7所示）。
（5）注液、化成、分容：往铝塑膜30内注入电解液，注液后静置，静置一段时间后进行一次封装，静置时间最好为24h～36h，然后进行化成，化成为现有成熟工序，在此对化成工序不作详细叙述，化成后测电压，接着，进行二次封装，最后进行分容，分容为现有成熟工序，在此对分容工序不作详细叙述。
对上述制得的电子烟电池在不同倍率下的放电性能测试，使用的测试仪器：电池检测柜（5V3A）、内阻测试仪（BK-300）、数显卡尺（分辨率0.001mm)；测试步骤：按锂离子电池国家标准GB/T18287-2013和电子烟国家标准草案进行测试，测试条件：室温20±5℃，相对湿度45%-75%，大气压力86kPa～106kPa；判定标准：参见锂离子电池国家标准GB/T18287-2013和电子烟国家标准草案。测试数据如下表所示：
由上表可知，本发明制得的电子烟电池具有高容量和高倍率性能的优异容量保持特性。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种电子烟电池，其特征在于：包括有正极片、负极片以及铝塑膜；
该正极片包括有第一导电片以及涂布在第一导电片表面上的正极材料，该正极材料由以下重量配比的原料组成：钴酸锂95.0%～95.5%；第一导电剂2.5%～3.0%，第一导电剂由石墨烯和导电碳黑SP混合而成；聚偏氟乙烯1.2%～1.5%；
该负极片包括有第二导电片以及涂布在第二导电片表面上的负极材料，该负极材料由以下重量配比的原料组成：石墨93.5%～94.0%；第二导电剂1.8%～2.0%；悬浮剂1.0%～1.5%；粘结剂2.0%～2.5%；
该正极片与负极片叠合并卷绕在一起，且正极片与负极片之间夹设有隔膜，正极片上焊接有正极耳，负极片上焊接有负极耳；
该铝塑膜将卷绕在一起的正极片和负极片包裹住，该正极耳和负极耳分别露出铝塑膜外，且铝塑膜内注有电解液，正极片和负极片浸泡在电解液中。
2.根据权利要求1所述的电子烟电池，其特征在于：所述第一导电片为铝箔，该第二导电片为铜箔。
3.根据权利要求1所述的电子烟电池，其特征在于：所述悬浮剂为羧甲基纤维素(CMC)，该粘结剂为丁苯橡胶(SBR)。
4.根据权利要求1所述的电子烟电池，其特征在于：所述第一导电片的上下表面均涂布有前述正极材料。
5.根据权利要求1所述的电子烟电池，其特征在于：所述第二导电片的上下表面均涂布有前述负极材料。
6.一种如权利要求1至5任一项所述的电子烟电池的制作方法，其特征在于：包括有以下步骤：
（1）调配正极材料和负极材料：将钴酸锂、第一导电剂和聚偏氟乙烯放入容器中，并加入40%～50%重量配比的N-甲基吡咯烷酮作为溶剂，使得钴酸锂、第一导电剂和聚偏氟乙烯充分混合均匀即可制得正极材料；将石墨、悬浮剂和粘结剂放入另一容器中，并加入100%～120%重量配比的纯净水作为溶剂，使得石墨、悬浮剂和粘结剂充分混合均匀即可制得负极材料；
（2）涂布：取第一导电片并将正极材料涂布在第一导电片的表面上，取第二导电片并将负极材料涂布在第二导电片的表面上；
（3）制片：对完成涂布的第一导电片和第二导电片进行裁剪而得到正极片和负极片，并在第一导电片上焊接正极耳，在第二导电片上焊接负极耳；
（4）卷绕封装：将正极片和负极片叠合在一起，且正极片和负极片之间放置隔膜，采用固定卷针将正极片和负极片卷绕在一起，并采用铝塑膜封装；
（5）注液、化成、分容：往铝塑膜内注入电解液，注液后静置，静置一段时间后进行一次封装，然后进行化成，化成后测电压，接着，进行二次封装，最后进行分容。
7.根据权利要求6所述的电子烟电池的制作方法：所述步骤（5）静置时间为24h～36h。
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