CN106356533A - 一种圆柱锂离子电池负极极片材料及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种圆柱锂离子电池负极极片材料；包括铜箔基体，还包括包覆于铜箔基体外侧的锂层；及包覆于锂层外表面的碳纤维层；所述碳纤维层内面为波纹型结构；所述铜箔基体与锂层之间填充有负极活性材料。本发明的圆柱锂离子电池负极极片制备方法，包括如下步骤：第一步，负极活性材料配料；第二步，铜箔基体裁料；第三步，涂料和切片；第四步，包片和贴纸，本发明的圆柱锂离子电池负极极片材料，由于碳纤维层与圆柱形锂离子电池内部的电解液接触，其表面很容易沉积一层碳化硅，导致锂金属很难沉积在锂层或铜箔基体表面；而是将锂金属沉积在碳纤维层的内部孔隙中，能够很好地保护枝晶和隔膜，延长产品使用寿命；降低电池事故发生的可能性。

Description

一种圆柱锂离子电池负极极片材料及制备方法
技术领域
本发明涉及一种电池组件，特别涉及一种圆柱锂离子电池负极极片材料及制备方法，属于锂离子电池技术领域。
背景技术
圆柱锂离子电池分为磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂、钴锰混合、三元材料不同体系，外壳分为钢壳和聚合物两种，不同材料体系电池有不同的优点；现有技术中主要以钢壳圆柱磷酸铁锂电池为主，铁锂电池表现为容量高、输出电压高、良好的充放电循环性能、输出电压稳定、能大电流放电、电化学稳定性能、使用中安全，不会因过充电、过放电及短路等操作不当而引起燃烧或爆炸，工作温度范围宽、对环境友好；广泛应用于太阳能灯具、草坪灯具、后备能源、电动工具、玩具模型上；对于圆柱型锂离子电池，在放电的过程中锂片会溶解成锂离子，充电过程中锂离子又会还原成金属锂，在这个还原的过程中由于热力学的原因会导致锂在还原的过程中有枝晶状的锂的产生，这个锂枝晶要不会继续生长；当枝晶发展到一定程度时，一方面会发生折断，产生死锂，造成锂的不可逆；另一方面枝晶容易穿过隔膜，将正极与负极连接起来，结果产生大电流，生成大量的热，使锂电池着火，甚至发生爆炸，从而产生严重的安全问题。
发明内容
（一）要解决的技术问题
为解决上述问题，本发明提出了一种圆柱锂离子电池负极极片材料及制备方法，能够保证枝晶可逆，且不会破坏隔膜。
（二）技术方案
本发明的圆柱锂离子电池负极极片材料，包括铜箔基体，还包括包覆于铜箔基体外侧的锂层；及包覆于锂层外表面的碳纤维层；所述碳纤维层内面为波纹型结构；所述铜箔基体与锂层之间填充有负极活性材料。
进一步地，所述负极活性材料包括下列组份重量百分比构成：中间相碳微球83%、石墨6%和偏氟乙烯9%。
所述圆柱锂离子电池负极极片的制备方法，包括如下步骤：
第一步，负极活性材料配料，按照组份重量百分比中间相碳微球83%、石墨6%和偏氟乙烯9%进行取料和混料拉浆；得到浆料；
第二步，铜箔基体裁料，根据电池型号裁剪铜箔基体；
第三步，涂料和切片，将负极活性材料涂覆于铜箔基体外表面，并对其进行干燥、轧制和切片；
第四步，包片和贴纸，将第三步完成的切片包覆一层锂层，接着在锂层外表面贴附碳纤维层。
有益效果
与现有技术相比，本发明的圆柱锂离子电池负极极片材料及制备方法，由于碳纤维层与圆柱形锂离子电池内部的电解液接触，其表面很容易沉积一层碳化硅，导致锂金属很难沉积在锂层或铜箔基体表面；而是将锂金属沉积在碳纤维层的内部孔隙中，能够很好地保护枝晶和隔膜，延长产品使用寿命；降低电池事故发生的可能性。
具体实施方式
一种圆柱锂离子电池负极极片材料，包括铜箔基体，还包括包覆于铜箔基体外侧的锂层；及包覆于锂层外表面的碳纤维层；所述碳纤维层内面为波纹型结构；所述铜箔基体与锂层之间填充有负极活性材料。
进一步地，所述负极活性材料包括下列组份重量百分比构成：中间相碳微球83%、石墨6%和偏氟乙烯9%。
所述圆柱锂离子电池负极极片的制备方法，包括如下步骤：
第一步，负极活性材料配料，按照组份重量百分比中间相碳微球83%、石墨6%和偏氟乙烯9%进行取料和混料拉浆；得到浆料；
第二步，铜箔基体裁料，根据电池型号裁剪铜箔基体；
第三步，涂料和切片，将负极活性材料涂覆于铜箔基体外表面，并对其进行干燥、轧制和切片；
第四步，包片和贴纸，将第三步完成的切片包覆一层锂层，接着在锂层外表面贴附碳纤维层。
本发明的圆柱锂离子电池负极极片材料及制备方法，由于碳纤维层与圆柱形锂离子电池内部的电解液接触，其表面很容易沉积一层碳化硅，导致锂金属很难沉积在锂层或铜箔基体表面；而是将锂金属沉积在碳纤维层的内部孔隙中，能够很好地保护枝晶和隔膜，延长产品使用寿命；降低电池事故发生的可能性。
上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (2)

1.一种圆柱锂离子电池负极极片材料及制备方法，包括铜箔基体，其特征在于：还包括包覆于铜箔基体外侧的锂层；及包覆于锂层外表面的碳纤维层；所述碳纤维层内面为波纹型结构；所述铜箔基体与锂层之间填充有负极活性材料。
2.所述负极活性材料包括下列组份重量百分比构成：中间相碳微球83%、石墨6%和偏氟乙烯9%，圆柱锂离子电池负极极片制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一步，负极活性材料配料，按照组份重量百分比中间相碳微球83%、石墨6%和偏氟乙烯9%进行取料和混料拉浆；得到浆料；
第二步，铜箔基体裁料，根据电池型号裁剪铜箔基体；
第三步，涂料和切片，将负极活性材料涂覆于铜箔基体外表面，并对其进行干燥、轧制和切片；
第四步，包片和贴纸，将第三步完成的切片包覆一层锂层，接着在锂层外表面贴附碳纤维层。
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