CN112670558B

CN112670558B - 一种微型锂离子电池及其制备方法

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Publication number: CN112670558B
Application number: CN202011560642.9A
Authority: CN
Inventors: 陈伟; 姚卿敏; 李光耀; 林守伟
Original assignee: Zhongshan Zhongwangde New Energy Technology Co ltd
Current assignee: Zhongshan Zhongwangde New Energy Technology Co ltd
Priority date: 2020-12-25
Filing date: 2020-12-25
Publication date: 2022-11-04
Anticipated expiration: 2040-12-25
Also published as: CN112670558A

Abstract

本发明提供一种微型锂离子电池及其制备方法，一种微型锂离子电池，厚度为2.0mm～6.5mm，宽度为7mm～14mm，高度为7mm～14mm，容量为13mAh～90mAh，25℃下，3C充电/1C放电循环500周后，容量保持率＞93.99％。本发明提供的微型锂离子电池，具备优异的快充循环性能以及高低温性能，可满足不同温度条件下的快充应用。

Description

一种微型锂离子电池及其制备方法

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种微型锂离子电池及其制备方法。

背景技术

随着智能移动终端技术的高速发展和成熟，智能穿戴设备开始走入人们的工作和生活。近年来，智能穿戴设备的功能逐步丰富，其耗电量逐步增大，相同的电池容量下，智能穿戴设备的续航时间越来越短，这一变化影响了用户体验。尽管可以通过增加电池容量来提升续航时间，然而智能穿戴设备本身的形态限制了机身的尺寸，进而制约了电池的容量。因此，在不增加电池容量的前提下，如何突破智能穿戴设备的续航限制，成为亟待解决的问题。

快充是一种缩短充电时长的技术，可利用用户碎片化的时间完成充电，提升用户体验。虽然大尺寸电池的快充技术已经较为成熟，但相较于大型电池，由于微型、非圆柱状锂离子电池单位极片面积上，边缘位置的面积比例较大，而边缘位置在快充过程中，更倾向于发生析锂等现象，这会影响电池的性能，缩短电池的使用寿命。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的上述技术问题之一。为此，本发明提供了一种微型锂离子电池。

本发明还提供了一种微型锂离子电池的制备方法。

一种微型锂离子电池，

厚度为2.0mm～6.5mm，

宽度为7mm～14mm，

高度为7mm～14mm，

容量为13mAh～90mAh，

25℃下，3C充电/1C放电循环500周后，容量保持率＞93.99％。

根据本发明的一种实施方式，所述微型锂离子电池，包括负极片、正极片、隔膜、电解液和电池外壳。

根据本发明的一种实施方式，所述负极片，单面面密度为4mg/cm²～9.5mg/cm²，压实密度为1.35g/cm³～1.75g/cm³。

根据本发明的一种优选的实施方式，所述负极片，单面面密度为5mg/cm²～8.5mg/cm²，压实密度为1.45g/cm³～1.6g/cm³。

根据本发明的一种实施方式，所述负极片，由负极集流体和负载与所述负极集流体表面的涂敷物组成。

根据本发明的一种实施方式，所述负极集流体，材质为铜，厚度为4.5μm～10μm。

根据本发明的一种实施方式，所述涂敷物，按质量百分数计，包括1.0％～1.5％的负极粘结剂、0.8％～1.3％的增稠剂、0.8％～1.2％的负极导电剂，余量为负极活性物质。

根据本发明的一种实施方式，所述负极粘结剂为丁苯橡胶、苯乙烯丙烯酸共聚物中的至少一种。

根据本发明的一种实施方式，所述增稠剂为羧甲基纤维素钠、羧甲基纤维素醚中的至少一种。

根据本发明的一种实施方式，所述负极导电剂为导电炭黑、碳纳米管中的至少一种。

根据本发明的一种实施方式，所述涂敷物，按质量百分数计，包括

由96.53％的人造石墨，0.97％的导电炭黑、1.06％的羧甲基纤维素醚、0.47％的丁苯橡胶和0.97％的苯乙烯丙烯酸共聚物。

所述丁苯橡胶耐剪切力极弱，无法支持长时间分散。

所述丁苯橡胶离子电导率极低，充放电过程中，电解液需绕过所述丁苯橡胶才能与所述人造石墨接触，因此若所述丁苯橡胶的添加量过高，会在一定程度上影响锂离子的在负极片中的迁移效率，进而降低所述微型锂离子电池的倍率性能。

所述苯乙烯丙烯酸共聚物耐剪切力极强，支持长时间分散，因此负极浆料的会更均匀，这有利于减小极片的极化阻抗。

包含所述苯乙烯丙烯酸共聚物的负极浆料，所述苯乙烯丙烯酸共聚物呈空间网状均匀包裹于所述负极活性物质表面。

所述苯乙烯丙烯酸共聚物的离子电导率大于所述丁苯橡胶的离子电导率。

本发明加入了所述苯乙烯丙烯酸共聚物，降低了所述丁苯橡胶的用量，因此提升了锂离子在负极中的脱嵌速率，提升了所述微型锂离子电池的倍率性能。

根据本发明的一种实施方式，所述人造石墨，D50粒径为12μm～17μm，比表面积为0.95±0.3m²/g。

根据本发明的一种实施方式，所述人造石墨，表面包覆有1.0％～5.0％质量份数的沥青。

根据本发明的一种优选的实施方式，所述人造石墨，表面包覆有2.0％质量分数的沥青。

所述沥青，提升了所述人造石墨的导电性能，进而提升了所述微型锂离子电池的倍率性能。

根据本发明的一种实施方式，所述人造石墨表面的沥青，包覆方法为湿法包覆。

所述湿法包覆，相对于传统的固相包覆，包覆更均匀。

根据本发明的一种实施方式，所述人造石墨的圆整化较高，各向同性较高，锂离子可从多方向插入，因此所述微型锂离子电池的倍率性能较好。

根据本发明的一种实施方式，所述人造石墨为多个颗粒团聚形成的二次颗粒，且OI值低，因此充放电过程中，所述人造石墨的膨胀系数下降、内应力降低，提升了所述微型锂离子电池的循环性能。

所述OI值为石墨X射线衍射图谱中，004峰与110峰强度之比，石墨的OI值随所述负极片压实密度的升高，有升高趋势，因此在本发明选用的1.35g/cm³～1.75g/cm³压实密度区间内，所述人造石墨的OI值较低。

根据本发明的一种实施方式，所述人造石墨表面为多孔结构，增加了锂离子的扩散通道，进一步提升了所述微型锂离子电池的倍率性能。

根据本发明的一种实施方式，所述正极片由正极集流体和负载于所述正极集流体表面的负载物组成。

根据本发明的一种实施方式，所述正极集流体，材质为铝，厚度为9μm～16μm。

根据本发明的一种实施方式，所述正极片，单面面密度为9mg/cm²～18mg/cm²，压实密度为3.55g/cm³～4.35g/cm³。

根据本发明的一种优选的实施方式，所述正极片，单面面密度为11mg/cm²～18mg/cm²，压实密度为3.9g/cm³～4.1g/cm³。

根据本发明的一种实施方式，所述负载物，由正极活性物质、正极粘结剂、正极导电剂混合而成。

根据本发明的一种优选的实施方式，按质量百分数计，所述负载物，包括1％～1.5％的正极粘结剂、1.0％～1.5％的正极导电剂，余量为正极活性物质。

根据本发明的一种实施方式，所述正极活性物质，为钴酸锂。

根据本发明的一种优选的实施方式，所述钴酸锂中含有200ppm～800ppm的Al、900ppm～1400ppm的Ti、600ppm～1200的Mg。

根据本发明的一种优选的实施方式，所述钴酸锂中含有420ppm的Al、1050ppm的Ti、880ppm的Mg。

根据本发明的一种实施方式，所述钴酸锂中包含大颗粒和小颗粒，所述大颗粒与小颗粒的质量比为80：20。

根据本发明的一种实施方式，掺混后，所述钴酸锂D50粒径为14μm～17μm。

所述大颗粒耐高电压性能、高温性能优异；所述小颗粒低温性能、倍率性能优异；掺混后能有效兼顾高低温性能、以及改善压实性能。

根据本发明的一种实施方式，所述正极粘结剂为聚偏氟乙烯(PVDF)。

根据本发明的一种实施方式，所述正极导电剂为导电炭黑、碳纳米管中的至少一种。

根据本发明的一种实施方式，所述正极片和负极片，宽度如下：

正极片：3.5mm～11mm，

负极片：4.0mm～11.5mm，

所述负极片宽度大于与所述正极片宽度，两者之差≥0.5mm。

根据本发明的一种实施方式，所述正极片和负极片上焊接有极耳，所述极耳，参数如下，

正极极耳：材质为镍转铝，宽度为1.0mm～2.0mm；

负极极耳：材质为镍或镀镍铜，宽度为1.0mm～2.0mm。

所述镍转铝，表示所述正极极耳的一端为铝，另一端为镍。

根据本发明的一种实施方式，所述隔膜，参数如下，

厚度：8μm～15μm，

孔隙率：40±5％，

穿刺强度：＞300gf，

透气度：170±60s/100ml，

宽度：4.5mm～12mm，

所述隔膜宽度大于与所述负极片宽度，两者之差≥0.5mm。

根据本发明的一种实施方式，所述电解液，按质量百分数计，包括如下成分，

电解质盐：10％～15％；

添加剂：0％～15％；

非水性有机溶剂：75％～90％。

根据本发明的一种优选的实施方式，所述非水性有机溶剂包括羧酸脂类有机物。

根据本发明的一种优选的实施方式，所述非水性有机溶剂，按质量百分数计，包括30％的碳酸乙烯酯(EC)、10％的碳酸丙烯酯(PC)、20％的丙酸乙酯(EP)和40％的丙酸丙酯(PP)。

非水性有机溶剂中，EP和PP为小分子羧酸酯，介电常数大且粘度低，在渗透性及离子传导方面比碳酸酯类溶剂有优势，尤其是在低温下性能优势更加明显；EP和PP的适用温度范围宽，因此可兼顾高、低温性能和快充性能。

根据本发明的一种优选的实施方式，按质量百分数计，所述电解液中，包括3％的1,3-丙烷磺酸内酯(PS)、8％的氟代碳酸乙烯酯(FEC)、2％的氟苯(FB)、2％的己二腈(AND)、14.5％的六氟磷酸锂(LiPF₆)、0.5％的草酸二氟硼酸锂(LiODFB)、和2％的乙二醇双(丙脂)醚(DENE)。

根据本发明的一种实施方式，所述电池外壳，材质为铝塑膜，厚度为76μm～156μm。

一种微型锂离子电池的制备方法，包括将正极片、负极片、隔膜在圆柱卷针上卷绕成圆柱卷芯，将所述圆柱卷芯压扁。

一种微型锂离子电池的制备方法，包括以下步骤：

S1.将正极片、负极片、隔膜在圆柱卷针上卷绕成圆柱卷芯；

S2.将所述圆柱卷芯挤压成扁电芯；

S3.将所述扁电芯放入电池外壳，并对所述电池外壳的顶边进行顶封，第一侧边进行侧封；

S4.从所述电池外壳的第二侧边注入电解液，之后对第二侧边进行预封；

S5.对步骤S4所得电池进行面压，并进行预冲激活处理；

S6.剪开所述预封，对第二侧边进行真空二次封装。

根据本发明的一种实施方式，步骤S1中，所述正极片，制备方法为，将所述负载物与N-甲基吡咯烷酮(NMP)混合制成正极浆料后，均匀涂敷于所述正极集流体两面。

根据本发明的一种实施方式，所述正极浆料中，所述负载物的质量份数为73％～77％。

根据本发明的一种实施方式，所述正极浆料，细度≤25μm，粘度为2000mPa·s～6000mPa·s。

根据本发明的一种实施方式，步骤S1中，所述负极片，制备方法为，将所述涂敷物与水混合制成负极浆料后，均匀涂敷于所述负极集流体两面。

根据本发明的一种实施方式，所述负极浆料中，所述涂敷物的质量分数为43％～47％。

根据本发明的一种实施方式，所述负极浆料，细度≤30μm，粘度2000mPa·s～6000mPa·s。

根据本发明的一种实施方式，步骤S1中，所述正极片和负极片在应用前，还包括将正极极耳焊接在正极片的空箔上，将负极极耳焊接在负极空箔上。

根据本发明的一种实施方式，步骤S1中，所述正极片和负极片在应用前，还包括以绝缘胶带包覆边缘，所述绝缘胶带厚度为12μm～30μm，材质为PET、BOPP或PE中的一种。

根据本发明的一种实施方式，步骤S1中，所述圆柱卷针，直径≤7.8mm。

根据本发明的一种实施方式，步骤S1中，所述卷绕，操作为：

D1.在所述圆柱卷针上卷绕第一隔膜0.3～1.5圈；

D2.紧贴所述第一隔膜远离所述圆柱卷针一侧表面，预卷负极片0.5～2圈；

D3.紧贴所述负极片远离所述圆柱卷针一侧表面，入卷第二隔膜；

D4.紧贴所述第二隔膜远离所述圆柱卷针一侧表面，入卷正极片，卷绕完成后，在所述圆柱卷芯表面卷一层隔膜并以所述绝缘胶带粘结隔膜尾端。

根据本发明的一种实施方式，步骤S1中，所述圆柱卷芯，直径d为5mm～12mm，高为4.5mm～12mm。

根据本发明的一种实施方式，步骤S2中，所述挤压，压力为0.3mPa～0.6mPa。

根据本发明的一种实施方式，步骤S2中，所述挤压，温度为50℃～80℃。

根据本发明的一种优选的实施方式，步骤S2中，所述挤压，温度60℃。

根据本发明的一种实施方式，步骤S2中，所述扁电芯，高度为4.5mm～12mm，厚度a为1.5mm～6.0mm、宽度b为5.5mm～12.5mm。

根据本发明的一种实施方式，所述直径d、厚度a和宽度b之间存在如下关系：

3.14×d≈(a+b)×2。

根据本发明的一种实施方式，步骤S4前还包括，对电芯进行烘烤。

根据本发明的一种实施方式，所述烘烤，温度为90℃，真空度为-90mpa，时间为8h～12h。

根据本发明的一种实施方式，步骤S4中，所述电解液，注液量为4.5g/Ah，保液量≥2.0g/Ah。

根据本发明的一种实施方式，步骤S4之后，还包括放置步骤，放置条件为室温放置8h。

根据本发明的一种实施方式，步骤S5中，所述面压，压力5kg/cm²～20kg/cm²。

根据本发明的一种实施方式，步骤S5中，所述面压，温度为60℃～85℃。

根据本发明的一种实施方式，步骤S5所述的预冲激活处理，电流倍率为0.05C～1.0C。

本发明提供的微型锂离子电池的制备方法，采用将圆电芯压扁的方法，相较于叠片法制备微型电池，降低了微型电池的短路几率，也降低了正、负极片边缘部位的面积比例，进而降低了快充过程中可能产生析锂的几率。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

(1)本发明提供的微型锂离子电池具有优异的快充循环性能以及高低温性能，可满足不同温度的使用需求；循环500周后：45℃高温，3C/1C条件下，电池容量保持率＞86.22％；25℃，3C/1C条件下，电池容量保持率＞93.99％；0℃低温，2C/1C条件下，电池容量保持率≥91.8％。

(2)本发明提供的微型锂离子电池，在各条件下快充循环500周后，负极表面未析锂，说明具备优异的安全性能，更适合应用于智能穿戴领域。

(3)本发明提供的微型锂离子电池，由于优化了负极材料的配比，降低了丁苯橡胶的应用，因此提升了快充性能。

(4)本发明提供的微型锂离子电池的制备方法，采用将圆电芯压扁的方法，相较于叠片法制备微型电池，降低了微型电池的短路几率，也降低了正、负极片边缘部位的面积比例，进而降低了快充过程中可能产生析锂的几率。

附图说明

图1是实施例1正极片示意图。

图2是实施例1负极片示意图。

图3是实施例1流程示意图。

图4是实施例所得负极片的压实密度与人造石墨OI值之间的关系。

图5是实施例1所得微型锂离子电池在45℃高温下的快充循环结果。

图6是实施例1所得微型锂离子电池在25℃下的快充循环结果。

图7是实施例1所得微型锂离子电池在15℃下的快充循环结果。

图8是实施例1所得微型锂离子电池在0℃低温下的快充循环结果。

图9是实施例1所用人造石墨的SEM图。

图10是实施例1所得微型锂离子电池在45℃下快充循环后的负极界面图。

图11是实施例1所得微型锂离子电池在25℃下快充循环后的负极界面图。

图12是实施例1所得微型锂离子电池在15℃下快充循环后的负极界面图。

图13是实施例1所得微型锂离子电池在0℃下快充循环后的负极界面图。

图14是以传统石墨为负极活性材料的微型锂离子电池以3C/1C倍率在25℃时快充循环后的负极界面图。

图15是以传统石墨为负极活性材料的微型锂离子电池以2C/1C倍率在25℃时快充循环后的负极界面图。

图号说明：

101、正极极耳；102、正极集流体；103、绝缘胶带；104、负载物；105、负极极耳；106、负极集流体；107、涂敷物；108、隔膜；300、卷针孔；400、电池外壳；401、第一侧边；402、顶边；403、第二侧边。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例，并结合实施例对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例1

本实施例提供一种微型锂离子电池及其制备方法，具体包括以下步骤：

S1.制备正极片：

a.将D50粒度为14μm～17μm的钴酸锂、导电炭黑、PVDF按100:1.5:1.5的比例加入双行星搅拌机中预混30min(公转15HZ，自转4HZ)，得正极固体粉料；

b.称取NMP，NMP质量为正极固体粉料质量的1/3；按质量计，分三次向正极固体粉料中加入NMP：第一次加入8％，搅拌60min(公转15HZ，自转4HZ)；第二次加入40％，搅拌120min(公转30HZ，自转10HZ)；第三次加入52％，搅拌180min(公转30HZ，自转35HZ)；最后抽真空反转搅拌30min进行消泡(公转10HZ)，得正极浆料；

c.将正极浆料过120目筛后，经转移式涂布机均匀地涂覆在厚度为14μm的铝箔两面，单面涂布面密度为16.3mg/cm²；将干燥后的极片辊压至94μm，获得4.1g/cm³的压实密度；

d.将辊压后的极片分切为宽度6.2mm、长度172mm的长方形，并将正极极耳(镍转铝带)的铝端焊接在极片空箔上、贴绝缘胶带，得正极片。

S2.制备负极片：

a.将D50粒度为12μm～17μm的，包覆后的人造二次颗粒石墨、导电炭黑、羧甲基纤维素醚、丁苯橡胶、苯乙烯丙烯酸共聚物，按100:1.0:1.1:0.5:1.0的质量比例为备料；

b.将羧甲基纤维素醚溶于第一部分去离子水，固含量为1.1％；

c.再向其中添加苯乙烯丙烯酸共聚物，充分搅拌后得胶液；

d.将人造石墨与导电炭黑于双行星搅拌机中预混30min(公转15HZ，自转4HZ)；

e.先加入60％质量的胶液，搅拌120min(公转15HZ，自转30HZ)后，再加入剩余胶液，搅拌120min(公转30HZ，自转38HZ)；

f.最后加入丁苯橡胶乳液及第二部分去离子水，以公转22HZ，自转25HZ速度进行搅拌调节粘度，抽真空反转搅拌30min(公转10HZ)消泡后，得负极浆料；

g.将负极浆料过150目筛后，经转移式涂布机均匀涂覆在8μm厚的铜箔两面，涂布面密度为7mg/cm³；将干燥后的极片辊压至96μm，获得1.6g/cm³的压实密度；

h.将完成辊压的极片分切成宽为7.0mm、长度为170mm的长方形，最后将镍极耳焊接在空箔上、贴绝缘胶带，得负极片。

S3.卷绕：

a.将厚度为10μm的隔膜，在3.2mm直径的圆柱卷针上预卷1.5圈；

b.将负极未设置极耳端贴紧隔膜第一面预卷0.7圈；

c.将正极未设置极耳端贴近隔膜第二面入圈，正极片、负极片和隔膜继续绕制20圈，得圆柱卷芯；

S4.挤压：将圆柱卷芯挤压，得到厚度为4.6mm、宽度为9.5mm、高度9.0mm的扁电芯；

S5.一次封装：

a.将扁电芯放入准备好的，厚度为113μm的外壳中，对第一侧边进行侧封，对顶边进行顶封，得第一半成品；

b.将第一半成品在90℃，-90mpa的负压环境下烘烤8h～12h；

S6.注液和预封：沿未封口的第二侧边，向烘烤后的半成品中注入电解液，预封第二侧边并搁置8h，得第二半成品；

S7.激活：在压力为20kg/cm³，温度为65℃的面压下，以0.2C电流的电流密度，预充激活第二半成品；

S8.二次封装：剪开预封，真空条件下进行二次封装，整形折边后得微型锂离子电池。

本例步骤S1中，正极片的示意图如图1所示；

步骤S2中，负极片的示意图如图2所示；

步骤S3中，电芯装配的示意图如图3所示。

测试例1

本测试例表征了步骤S1和步骤S2中所得的正极浆料和负极浆料。

测试条件为：在环境温度为25±5℃，湿度为35％～50％的条件下，使用旋转粘度计，选取3#转子以6RPM/min的转速进行粘度测量。

表征结果如表1所示：

表1正极浆料和负极浆料的性能结果。

	质量固含量％	粘度mPa·s	细度μm	流动性
					正极浆料	75	4500	25	良好
负极浆料	48	3000	28	良好

测试例2

本测试例测试了实施例1所得负极片在不同压实密度下的OI值，测试方法为X射线衍射，测试结果如图4所示。

图4结果说明，随负极片压实密度的升高，实施例1所用人造石墨的OI值有升高趋势。在相同的压实下，与传统石墨相比，本发明采用的人造石墨，OI值较低。因此在本发明选用的1.35g/cm³～1.75g/cm³压实密度区间内，人造石墨的OI值较低。

测试例3

本测试例测试了实施例1所得微型锂离子电池在45℃、25℃、15℃以及0℃下的快充循环性能，其中当温度为25℃和45℃时，以3C倍率充电，以1C倍率放电，当温度为15℃和0℃时，以2C倍率充电，以1C倍率放电；测试电压范围均为3.0V～4.2V，充电截止电流均为0.05C。

45℃下的循环结果如图5所示，25℃下的循环结果如图6所示，15℃下的循环结果如图7所示，0℃下的循环结果如图8所示。

图5～8显示，各温度下，电池的循环性能重复性良好。循环500周后：45℃高温，3C/1C条件下，电池容量保持率＞86.22％；25℃，3C/1C条件下，电池容量保持率＞93.99％；15℃，2C/1C条件下，电池容量保持率≥95.98％；0℃低温，2C/1C条件下，电池容量保持率≥91.8％。

由上述结果可知，实施例1所得微型锂离子电池在不同温度下，快充循环性能优异，同时具有较好的高低温性能，满足不同温度条件下的应用。

测试例4

本测试例对实施例1中所用人造石墨原料、测试例3中在各条件下循环后，微型锂离子电池的负极界面，以及以传统石墨为负极活性材料的微型锂离子电池循环后的负极界面，进行了形貌表征。

表征方法为扫描电子显微镜。

实施例1中所用人造石墨原料的SEM图如图9所示。从图中可知本发明采用的人造石墨，每个大颗粒，均为多个小颗粒团聚形成的二次颗粒，因此可缓解充放电过程中产生的内应力；本发明所用的人造石墨，球形度较常用石墨更好，因此振实密度更高，同时锂离子可从多方向插入，因此所述微型锂离子电池的倍率性能较好；虽然包覆了2％质量分数的沥青，但从图9看，人造石墨表面均匀，说明沥青均匀地包覆于人造石墨表面，因此提升了人造石墨的电子电导率。综上，本发明采用的人造石墨，可提升锂离子电池的快充性能，以及快充的循环性能。

测试例2中，45℃高温，3C/1C循环500周后，微型锂离子电池的负极界面SEM图如图10所示；25℃，3C/1C循环500周后，微型锂离子电池的负极界面SEM如图11所示；15℃，2C/1C循环500周后，微型锂离子电池的负极界面SEM如图12所示；0℃低温，2C/1C循环500周后，微型锂离子电池的负极界面SEM如图13所示。

以传统石墨为负极活性材料的微型锂离子电池，在25℃，3C/1C循环500周后，负极界面SEM如图14所示；在25℃，2C/1C循环500周后，负极界面SEM如图15所示。

图10～13显示，本发明提供的微型锂离子电池，在各温度下快充循环后，负极界面未出现析锂现象，进一步佐证了本发明提供的微型锂离子电池，在快充条件下，具有良好的循环性能；同时也说明，本发明提供的微型锂离子电池具备良好的安全性能，适用于人工智能穿戴领域。

图14～15显示，以传统石墨为负极活性材料的微型锂离子电池，在常温(25℃)循环500周后，极片上出现了裂纹现象，这说明，在快充循环过程中，负极材料中产生的内应力难以缓解，产生的裂纹会进一步影响锂离子电池的循环性能。此外，循环后的负极界面还出现了严重的析锂现象(图中白色亮块)，这说明以传统石墨为负极活性材料的微型锂离子电池应用于穿戴领域，具有严重的安全隐患。

上面结合实施例对本发明作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims

1.一种微型锂离子电池，其特征在于，所述微型锂离子电池的

厚度为2.0mm~6.5mm，

宽度为7mm~14mm，

高度为7mm~14mm，

容量为13mAh~90mAh，

25℃下，3C充电/1C放电循环500周后，容量保持率＞93.99%；

所述微型锂离子电池，包括负极片、正极片、隔膜、电解液和电池外壳；所述正极片和负极片上焊接有极耳；所述极耳焊接在所述正极片或负极片端部；

所述负极片包括涂覆物，所述涂覆物的组分包括人造石墨、导电炭黑、羧甲基纤维素醚、丁苯橡胶和苯乙烯丙烯酸共聚物；

所述人造石墨表面包覆有1.0%~5.0%质量分数的沥青。

2.根据权利要求1所述的微型锂离子电池，其特征在于，所述负极片单面面密度为4mg/cm²~9.5mg/cm²，压实密度为1.35g/cm³~1.75g/cm³。

3.一种如权利要求1或2所述微型锂离子电池的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：将正极片、负极片、隔膜在圆柱卷针上卷绕成圆柱卷芯，将所述圆柱卷芯压扁。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

S1.将正极片、负极片、隔膜在圆柱卷针上卷绕成圆柱卷芯；

S2.将所述圆柱卷芯挤压成扁电芯；

S5.对步骤S4所得电池进行面压，并进行预充激活处理；

S6.剪开所述预封，对第二侧边进行真空二次封装。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述圆柱卷芯，直径d为5mm~12mm，高为5mm~12mm。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述挤压，压力为0.3mPa~0.6mPa，温度50℃~80℃。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述扁电芯，高度为4.5mm~12mm，厚度a为1.5mm~6.0mm、宽度b为5.5mm~12.5mm。

8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤S5所述的预充激活处理，电流倍率为0.05C~1.0C。