CN104882628B - 一种锂聚合物电池 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及本发明提供了一种锂聚合物电池，其包括正极板、负极板和隔离膜，正极板包括正极片、正极耳和正极活性物质，其中，正极片为铝箔片，正极活性物质涂覆在铝箔片上；负极板包括负极片、负极耳和负极活性物质，负极片为铜箔片，负极活性物质涂覆在铜箔片上，正极板和负极板之间设置有用于使正极板与负极板绝缘的隔离膜，隔离膜为多层结构膜，本发明采用多层结构的隔离膜，并采用特殊的制造工艺，使得该锂聚合物电池的离子导电性和机械强度显著增强，而且，通过在正极耳和负极耳的表面设置包覆的镍镀层，能够省去昂贵的转镍设备，降低了电池内阻，大大提高了电池的合格率。

Description

一种锂聚合物电池
技术领域
本发明涉及锂聚合物电池技术领域，具体为一种锂聚合物电池。
背景技术
自1991年Sony公司开发的锂离子电池上市以来，锂离子电池以其高比能密度和使用寿命长而受到重视，发展迅速，美国、日本和台湾等国家和地区也重点发展锂聚合物电池。近年来，锂聚合物电池发展迅猛，试图取代镉镍和氢镍电池，采用聚合物作电极和电解质材料的研究开发尤为引人注目。但是，目前的锂聚合物电池的离子导电性和机械强度较差，尤其是隔离膜机械强度和离子导电性较差，而且，制造工艺复杂，电池体积较大，电池容量不够，离子电导率和电化学稳定性差。
基于以上技术问题，本发明提供了一种锂聚合物电池，采用多层结构的隔离膜，并采用特殊的制造工艺，使得该锂聚合物电池的离子导电性和机械强度显著增强，而且，通过在正极耳和负极耳的表面设置包覆的镍镀层，能够省去昂贵的转镍设备，降低了电池内阻，大大提高了电池的合格率。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单、合理，成本低，工艺简单，容量大，机械强度和离子导电性显著提高的一种锂聚合物电池。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种锂聚合物电池，其包括正极板、负极板和隔离膜，其特征在于，所述的正极板包括正极片、正极耳和正极活性物质，其中，所述正极片为铝箔片，所述正极活性物质涂覆在所述铝箔片上，所述正极耳一部分与所述正极片粘结，一部分伸出所述正极片；所述的负极板包括负极片、负极耳和负极活性物质，所述负极片为铜箔片，所述负极活性物质涂覆在所述铜箔片上，所述负极耳一部分与所述负极片粘结，一部分伸出所述负极片，所述正极板和所述负极板之间设置有用于使所述正极板与所述负极板绝缘的所述隔离膜，所述隔离膜为多层结构膜。
进一步，作为优选，所述隔离膜为包括外层膜和内层膜的双层结构，其中，外层膜包括质量分数为70-80％的具有粘结性质的聚偏氟乙烯和质量分数为20％-30％的聚丙烯腈，所述内层膜包括质量分数为20-30％的聚偏氟乙烯、15-20％的细发烟硅粉末和45-55％的邻苯二甲酸二丁酯；所述外层膜与所述内层膜之间采用粘结剂粘结固定在一起。
进一步，作为优选，所述外层膜是以丙酮为溶剂，将质量分数为70-80％的聚偏氟乙烯和质量分数为20％-30％的聚丙烯腈置入磨口锥形瓶中充分混合，在52-54℃的恒温水浴中加热恒温1.2h，冷却到室温排除气泡，然后用刮刀制成厚度为30-45微米的膜。
进一步，作为优选，所述内层膜是以丙酮为溶剂，将质量分数为20-30％的聚偏氟乙烯、15-20％的细发烟硅粉末和45-55％的邻苯二甲酸二丁酯装入密封球磨罐中，在45-48℃的恒温水浴中加热恒温1.2h，然后用球磨机球磨24h，然后用刮刀制成厚度为50-55微末的膜。
进一步，作为优选，所述粘结剂采用改性聚丙烯酸酯类、聚丙烯酸酯类或改性聚乙烯或聚二烯类按照任意比例混合而成。
进一步，作为优选，所述正极耳和所述负极耳的表面设置有包覆的镍镀层。
进一步，作为优选，所述镍镀层为化学镀层，且其厚度为0.1-4微米。
本发明的有益效果在于，本发明提供的一种锂聚合物电池，采用多层结构的隔离膜，并采用特殊的制造工艺，使得该锂聚合物电池的离子导电性和机械强度显著增强，而且，通过在正极耳和负极耳的表面设置包覆的镍镀层，能够省去昂贵的转镍设备，降低了电池内阻，大大提高了电池的合格率。
附图说明
图1是本发明的一种锂聚合物电池的结构示意图；
具体实施方式
以下结合附图来对本发明进行详细的描绘。然而应当理解，附图的提供仅为了更好地理解本发明，它们不应该理解成对本发明的限制。
如图1所示，本发明提供一种锂聚合物电池，其包括正极板、负极板和隔离膜，正极板包括正极片1、正极耳和正极活性物质2，其中，正极片1为铝箔片，正极活性物质2涂覆在铝箔片上，正极耳一部分与正极片1粘结，一部分伸出正极片；负极板包括负极片6、负极耳和负极活性物质7，负极片6为铜箔片，负极活性物质7涂覆在铜箔片上，负极耳一部分与负极片粘结，一部分伸出负极片，正极板和负极板之间设置有用于使正极板与负极板绝缘的隔离膜，隔离膜为多层结构膜。
隔离膜为包括外层膜3和内层膜4的双层结构，其中，外层膜3包括质量分数为70-80％的具有粘结性质的聚偏氟乙烯和质量分数为20％-30％的聚丙烯腈，内层膜4包括质量分数为20-30％的聚偏氟乙烯、15-20％的细发烟硅粉末和45-55％的邻苯二甲酸二丁酯；外层膜3与内层膜4之间采用粘结剂5粘结固定在一起。外层膜3是以丙酮为溶剂，将质量分数为70-80％的聚偏氟乙烯和质量分数为20％-30％的聚丙烯腈置入磨口锥形瓶中充分混合，在52-54℃的恒温水浴中加热恒温1.2h，冷却到室温排除气泡，然后用刮刀制成厚度为30-45微米的膜。
同时，内层膜4是以丙酮为溶剂，将质量分数为20-30％的聚偏氟乙烯、15-20％的细发烟硅粉末和45-55％的邻苯二甲酸二丁酯装入密封球磨罐中，在45-48℃的恒温水浴中加热恒温1.2h，然后用球磨机球磨24h，然后用刮刀制成厚度为50-55微末的膜。
在本实施例中，粘结剂采用改性聚丙烯酸酯类、聚丙烯酸酯类或改性聚乙烯或聚二烯类按照任意比例混合而成。正极耳和所述负极耳的表面设置有包覆的镍镀层。镍镀层为化学镀层，且其厚度为0.1-4微米。
本发明采用多层结构的隔离膜，并采用特殊的制造工艺，使得该锂聚合物电池的离子导电性和机械强度显著增强，而且，通过在正极耳和负极耳的表面设置包覆的镍镀层，能够省去昂贵的转镍设备，降低了电池内阻，大大提高了电池的合格率。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (5)

1.一种锂聚合物电池，其包括正极板、负极板和隔离膜，其特征在于，所述的正极板包括正极片、正极耳和正极活性物质，其中，所述正极片为铝箔片，所述正极活性物质涂覆在所述铝箔片上，所述正极耳一部分与所述正极片粘结，一部分伸出所述正极片；所述的负极板包括负极片、负极耳和负极活性物质，所述负极片为铜箔片，所述负极活性物质涂覆在所述铜箔片上，所述负极耳一部分与所述负极片粘结，一部分伸出所述负极片，所述正极板和所述负极板之间设置有用于使所述正极板与所述负极板绝缘的所述隔离膜，所述隔离膜为多层结构膜，所述隔离膜为包括外层膜和内层膜的双层结构，其中，外层膜包括质量分数为70-80％的具有粘结性质的聚偏氟乙烯和质量分数为20％-30％的聚丙烯腈，所述内层膜包括质量分数为20-30％的聚偏氟乙烯、15-20％的细发烟硅粉末和45-55％的邻苯二甲酸二丁酯；所述外层膜与所述内层膜之间采用粘结剂粘结固定在一起，所述外层膜是以丙酮为溶剂，将质量分数为70-80％的聚偏氟乙烯和质量分数为20％-30％的聚丙烯腈置入磨口锥形瓶中充分混合，在52-54℃的恒温水浴中加热恒温1.2h，冷却到室温排除气泡，然后用刮刀制成厚度为30-45微米的膜。
2.根据权利要求1所述的一种锂聚合物电池，其特征在于，所述内层膜是以丙酮为溶剂，将质量分数为20-30％的聚偏氟乙烯、15-20％的细发烟硅粉末和45-55％的邻苯二甲酸二丁酯装入密封球磨罐中，在45-48℃的恒温水浴中加热恒温1.2h，然后用球磨机球磨24h，然后用刮刀制成厚度为50-55微米的膜。
3.根据权利要求1所述的一种锂聚合物电池，其特征在于，所述粘结剂采用聚丙烯酸酯类或改性聚乙烯或聚二烯类按照任意比例混合而成。
4.根据权利要求1所述的一种锂聚合物电池，其特征在于，所述正极耳和所述负极耳的表面设置有包覆的镍镀层。
5.根据权利要求4所述的一种锂聚合物电池，其特征在于，所述镍镀层为化学镀层，且其厚度为0.1-4微米。
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101154750A (zh) * 2006-09-30 2008-04-02 万向电动汽车有限公司 高倍率凝胶聚合物锂离子动力电池及其制造方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6881515B2 (en) * 2001-05-08 2005-04-19 Celgard Inc. Separator for polymer battery

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101154750A (zh) * 2006-09-30 2008-04-02 万向电动汽车有限公司 高倍率凝胶聚合物锂离子动力电池及其制造方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"聚合物锂离子电池隔膜的研究";崔闻宇;《中国优秀硕士学位论文全文数据库》;20061215;第2页-第42页 *

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