專利名稱：提高產(chǎn)品一致性和循環(huán)壽命的液態(tài)鋰離子電池制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及二次電池及其制造，特別是涉及二次電池活性部件的制造方法，尤其涉及液態(tài)鋰離子電池正/負(fù)極的制造方法。
背景技術(shù)：
隨著便攜式高性能電子產(chǎn)品諸如攝像機、數(shù)碼相機、移動DVD及筆記本電腦的日益普及，對具有高能量密度的非水電解質(zhì)二次電池的需求近年來有了大幅度增長。鋰離子電池由于其高工作電壓，低自放電率，高能量密度等突出優(yōu)點，在上述領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。但是鋰離子電池在上述應(yīng)用領(lǐng)域需要串并聯(lián)使用，整個電池組的性能基本受制于性能最差的電池，因此組合使用條件下對電池的一致性有更高的要求。由于鋰離子電池正/負(fù)極活性物質(zhì)涂覆在集流體鋁/銅箔的兩面做成正/負(fù)極，其工作原理為充放電時鋰離子通過電解液在正極、負(fù)極之間穿梭產(chǎn)生電流，因而電池正負(fù)極活性物質(zhì)的多少直接決定電池的綜合性能。
現(xiàn)有技術(shù)液態(tài)鋰離子電池在制造過程中，大多采用多孔粉狀電極，而目前的涂覆設(shè)備很難保證銅/鋁箔兩面活性物質(zhì)完全一致，從而影響到電池間的一致性，進(jìn)而影響到電池在串并聯(lián)使用時整個電池組的使用性能，如循環(huán)壽命、放電性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，而提出一種提高產(chǎn)品一致性和循環(huán)壽命的液態(tài)鋰離子電池制造方法，其特征在于在制造電池正極的過程中，包括步驟①采用其上帶有均勻分布-孔的鋁箔作為電池正極集流體，并在該-鋁銅箔的正反兩面涂覆活性物質(zhì)；在制造電池負(fù)極的過程中，包括步驟②采用其上設(shè)有均勻分布的孔的銅箔作為電池負(fù)極集流體，并在該銅箔的正反兩面涂覆活性物質(zhì)。
同現(xiàn)有技術(shù)相比較，采用本發(fā)明方法，把電池正/負(fù)極活性物質(zhì)涂覆在穿孔鋁/銅箔上，使鋰離子在充放電過程中不僅能夠從正對著的正負(fù)極活性物質(zhì)中嵌入/脫出，而且能夠通過鋁/銅箔上的通孔而穿越到反面，使鋁/銅箔兩面的活性物質(zhì)都能夠得到應(yīng)用。這樣一來，即使活性物質(zhì)涂布不均勻，也能夠保證鋰離子整體反應(yīng)的均一化，從而提高電池的一致性和循環(huán)壽命，同時使電池內(nèi)阻降低。


圖1為本發(fā)明方法實施例中的銅箔/鋁箔平面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
以下結(jié)合附圖所示之最佳實施例作進(jìn)一步詳述。
本發(fā)明的提高產(chǎn)品一致性和循環(huán)壽命的液態(tài)鋰離子電池制造方法，在制造電池正極的過程中，包括步驟①采用其上帶有均勻分布孔的鋁箔作為電池正極集流體，并在該鋁箔的正反兩面涂覆活性物質(zhì)；在制造電池負(fù)極的過程中，包括步驟②采用其上帶有均勻分布孔的銅箔作為電池負(fù)極集流體，并在該銅箔的正反兩面涂覆活性物質(zhì)。
如圖1所示平面結(jié)構(gòu)的銅箔，厚度為10μm，其上用激光均勻打出直徑為50μm的通孔，孔中心間距為1mm；同樣，如圖1所示平面結(jié)構(gòu)的鋁箔，厚度為20μm，其上用激光均勻打出直徑為100μm的通孔，孔中心間距為2mm；然后在打孔的鋁/銅箔上分別涂覆正/負(fù)極材料，并用此極片組裝成100只18650型圓柱形鋰離子電池A，以下簡稱電池A。同時采用同樣的原材料體系，僅將正/負(fù)極集流體更換為不帶孔的鋁/銅箔，制成同樣數(shù)量、同一型號的圓柱形電池B，以下簡稱電池B。
電池A和電池B在循環(huán)性能和一致性方面的測試數(shù)據(jù)，在表1中列出。
由表1中數(shù)據(jù)可見，5只電池A平均放電容量2041.47mAh大于電池B平均放電容量2017.49mAh，且經(jīng)過一百多次循環(huán)后，電池A的平均容量保持率為84.90％，明顯高于電池B的81.28％。同時電池A最大容量衰減差異為0.23mAh，小于電池B相應(yīng)值0.37mAh。
還有，100只電池A平均放電容量最大值與最小值差異為5％以內(nèi)，小于電池B容量8％的容量差異值。
可見，穿孔銅/鋁箔結(jié)構(gòu)可有效提高電池的一致性和循環(huán)壽命，并具有結(jié)構(gòu)簡單，經(jīng)濟(jì)實用的優(yōu)點。
上述銅箔厚度范圍可為5-30μm，鋁箔厚度范圍可為5-30μm。
上述銅箔和鋁箔上的通孔為圓形/橢圓形孔，孔徑可為0.001mm-3mm(對于橢圓形孔指長徑不大于最大范圍、短徑不小于最小范圍)，所述孔相互間的中心距為0.1mm-20mm。

表1電池A/B的循環(huán)性能本發(fā)明思路在于通過采用穿孔鋁/銅箔來制備液態(tài)鋰離子電池的正/負(fù)極集流體，以提高整體電池的一致性和循環(huán)壽命?；谝陨纤悸范鴮Ρ景l(fā)明所公開之最佳實施例進(jìn)行沒有創(chuàng)造性的簡單替換、更改，或是做進(jìn)一步的發(fā)明，都屬于本發(fā)明之實施。
權(quán)利要求
1.一種提高產(chǎn)品一致性和循環(huán)壽命的液態(tài)鋰離子電池制造方法，其特征在于在制造電池正極的過程中，包括步驟①采用其上帶有均勻分布孔的鋁箔作為電池正極集流體，并在該鋁箔的正反兩面涂覆活性物質(zhì)；在制造電池負(fù)極的過程中，包括步驟②采用其上帶有均勻分布孔的銅箔作為電池負(fù)極集流體，并在該銅箔的正反兩面涂覆活性物質(zhì)。
2.如權(quán)利要求1所述的液態(tài)鋰離子電池制造方法，其特征在于步驟①中，所述均勻分布的孔為圓形/橢圓形孔，孔徑為0.001mm-3mm。
3.如權(quán)利要求1所述的液態(tài)鋰離子電池制造方法，其特征在于步驟②中，所述均勻分布的孔為圓形/橢圓形孔，孔徑為0.001mm-3mm。
4.如權(quán)利要求2所述的液態(tài)鋰離子電池制造方法，其特征在于所述均勻分布的孔，相互間的中心距為0.1mm-20mm。
5.如權(quán)利要求3所述的液態(tài)鋰離子電池制造方法，其特征在于所述均勻分布的孔，相互間的中心距為0.1mm-20mm。
6.如權(quán)利要求1所述的液態(tài)鋰離子電池制造方法，其特征在于步驟①中，所述鋁箔厚度為5-30μm。
7.如權(quán)利要求1所述的液態(tài)鋰離子電池制造方法，其特征在于步驟②中，所述銅箔厚度為5-30μm。
8.如權(quán)利要求1至7中任一項所述的液態(tài)鋰離子電池制造方法，其特征在于步驟①和②中，所述各孔采用激光制造出來。
9.如權(quán)利要求1至7中任一項所述的液態(tài)鋰離子電池制造方法，其特征在于步驟①和②中，所述各孔采用機械方法制造出來。
全文摘要
一種提高產(chǎn)品一致性和循環(huán)壽命的液態(tài)鋰離子電池制造方法，在制造電池正極的過程中，包括步驟①采用其上帶有均勻分布孔的鋁箔作為電池正極集流體，并在該鋁箔的正反兩面涂覆活性物質(zhì)；在制造電池負(fù)極的過程中，包括步驟②采用其上帶有均勻分布孔的銅箔作為電池負(fù)極集流體，并在該銅箔的正反兩面涂覆活性物質(zhì)。采用本發(fā)明方法，鋰離子在充放電過程中不僅能夠從正對著的正負(fù)極活性物質(zhì)中嵌入/脫出，而且能夠通過鋁/銅箔上的通孔而穿越到反面，使鋁/銅箔兩面的活性物質(zhì)都能夠得到應(yīng)用。這樣一來，即使活性物質(zhì)涂布不均勻，也能夠保證鋰離子整體反應(yīng)的均一化，從而提高電池的一致性和循環(huán)壽命，同時使電池內(nèi)阻降低。
文檔編號H01M4/04GK1588673SQ20041005136
公開日2005年3月2日 申請日期2004年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月3日
發(fā)明者陽如坤, 嚴(yán)燕 申請人:深圳市創(chuàng)明電池技術(shù)有限公司