CN104701495A - 扣式电池用锂铝合金负极的制造方法 - Google Patents

扣式电池用锂铝合金负极的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种扣式电池用锂铝合金负极的制造方法，负极由发泡镍、锂铝合金粉和导电剂组成，锂铝合金粉和导电剂按比例混合研磨均匀后，填充到在负极壳内的发泡镍里，再压制而成。本发明的优点在于，抑制了充放电过程引起的膨胀，降低了反应的极化，从而明显延长了电池的循环寿命。本方法工艺简单，成本低，适合大规模批量生产。

Description

扣式电池用锂铝合金负极的制造方法
技术领域
本发明公开了一种扣式电池用锂铝合金负极的制造方法，属于化学储能技术的创新。
背景技术
由于电子产品的普及及快速发展，锂—二氧化锰可充扣式电池需求量越来越大，对储备容量和循环寿命的要求也越来越高。目前这种电池的市场主要被日本松下、三洋垄断，国内的电池循环次数远达不到日本产品的指标，这主要是负极锂铝合金的循环性能不好所致。
锂铝合金负极的制作，一般是用含一定比例的锂的锂铝合金粉直接压成薄片做负极，这种负极的缺点是极化大，循环后期电极表面鼓胀，电极粉化严重，导致循环寿命短。
采用本发明技术制作的负极极化小、结构稳定，明显延长了电池循环寿命。
专利94104418.1（用于电池负极材料的锂铝合金及其制造方法）和专利201110047246.0 （二次锂电池用锂铝合金及其制造方法）涉及的是锂铝合金及制造方法，本发明提供的是扣式电池用锂铝合金负极的制造方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种扣式电池用锂铝合金负极的制造方法，该方法具有工艺简单、循环寿命长的特点。
本发明是通过以下技术方案加以实现的，一种扣式电池用锂铝合金负极的制造方法，其制备步骤是：
（1）将厚度2～3mm，面密度150～300g/m2的发泡镍冲成直径比扣式电池负极内部直径小2%的圆片，并点焊在负极盖上；
（2）在相对湿度≤1%的环境下，称取180目～300目的电池级锂铝合金粉、与碳黑按照质量比95：5混合，用研钵研磨30分钟，呈均匀黑色；
（3）在相对湿度≤1%的环境下，，称取所需质量的混合物，放在步骤（1）焊接好的发泡镍片上面，用塑料片反复刮，使粉末完全进入发泡镍的空隙，然后用一个与发泡镍圆片直径相同的不锈钢棒的一端，把发泡镍厚度压缩到30%～50%，制成负极。
本发明的优点在于，在负极制作中使用了发泡镍作集流体，使锂铝合金粉填充在网状结构中，抑制了充放电过程引起的膨胀，同时加入了导电剂，降低了反应的极化，从而明显延长了电池的循环寿命。在0.1C，72%充电放电深度下循环，当其容量低于初始值的72%时，循环次数达到了50次。
具体实施方式
实施例1
将LiMnO2、乙炔黑和PTFE粉末按90：6：4的比例混合，压制成厚0.9mm、￠9mm的圆片。圆片经真空45℃烘干72h后，降温，在相对湿度≤1%的环境下，浸泡在电解液中72h以上待用。
将面密度150g/m2、厚3mm的发泡镍冲成￠8.5mm的圆片，然后将其点焊在内径为￠8.7mm负极盖上待用。在相对湿度≤1%的环境下，将180目的锂铝合金粉99g和电池级碳黑5g加入研钵中，研磨30分钟成为均匀的黑色粉末，取70mg黑色粉末放在负极盖内部发泡镍上，用聚丙烯片反复刮使粉末完全进入发泡镍的空隙，然后用￠8.5mm不锈钢棒的一端把发泡镍压缩到1mm厚。在负极上放上PP隔膜，滴入几滴电解液1M LiPF6/(EC+DME+PC) ，然后放入正极片，最后盖上正极壳，封口，得到R1220扣式电池。对该电池进行1C，72%DOD循环寿命测试，循环51次时容量保持率为72%。
实施例2
将LiMnO2、乙炔黑和PTFE粉末按90：6：4的比例混合，压制成厚0.9mm、￠9mm的圆片。圆片经真空45℃烘干72h后，降温，在相对湿度≤1%的环境下浸泡在电解液中72h以上待用。
将面密度300g/m2、厚2mm的发泡镍冲成￠8.5mm的圆片，然后将其点焊在内径为￠8.7mm负极盖上待用。在相对湿度≤1%的环境下，将300目的锂铝合金粉99g和电池级碳黑5g加入研钵中，研磨30分钟成为均匀的黑色粉末，取70mg黑色粉末放在负极盖内部发泡镍上，用聚丙烯片反复刮使粉末完全进入发泡镍的空隙，然后用￠8.5mm不锈钢棒的一端把发泡镍压缩到1mm厚。在负极上放上PP隔膜，滴入几滴电解液1M LiPF6/(EC+DME+PC) ，然后放入正极片，最后盖上正极壳，封口，得到R1220扣式电池。对该电池进行1C，72%DOD循环寿命测试，循环53次时容量保持率为72%。

Claims (1)

1.一种扣式电池用锂铝合金负极的制造方法，其特征在于：其制备步骤是：
（1）将厚度2～3mm，面密度150～300g/m2的发泡镍冲成直径比扣式电池负极内部直径小2%的圆片，并点焊在负极盖上；
（2）在相对湿度≤1%的环境下，称取180目～300目的电池级锂铝合金粉、与碳黑按照质量比95：5混合，用研钵研磨30分钟，呈均匀黑色；
（3）在相对湿度≤1%的环境下，称取所需质量的混合物，放在步骤（1）焊接好的发泡镍片上面，用塑料片反复刮，使粉末完全进入发泡镍的空隙，然后用一个与发泡镍圆片直径相同的不锈钢棒的一端，把发泡镍厚度压缩到30%～50%，制成负极。
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