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CN107240721A - 双极性电极及锂离子电池和锂离子电池的制作方法 - Google Patents

双极性电极及锂离子电池和锂离子电池的制作方法 Download PDF

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CN107240721A CN201710389586.9A CN201710389586A CN107240721A CN 107240721 A CN107240721 A CN 107240721A CN 201710389586 A CN201710389586 A CN 201710389586A CN 107240721 A CN107240721 A CN 107240721A
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Abstract

本发明涉及锂离子电池技术领域，具体公开一种双极性电极及锂离子电池和锂离子电池的制作方法。该双极性电极包括集流体，所述集流体具有正相对的第一表面和第二表面；还包括自所述第一表面向外依次叠设的第一导电层、正极活性层；以及自所述第二表面向外依次叠设的第二导电层、负极活性层；还包括将所述第一导电层、集流体、第二导电层进行牢固的密封胶，所述密封胶叠设于所述第一导电层、集流体、第二导电层的表面，并且在所述第一导电层表面上的厚度与所述正极活性层的厚度相同，在所述第二导电层表面上的厚度与所述负极活性层的厚度相同。本发明提供的双极性电极可以有效提高锂离子电池的安全性和一致性。

Description

双极性电极及锂离子电池和锂离子电池的制作方法
技术领域
本发明属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种双极性电极及锂离子电池和锂离子电池的制作方法。
背景技术
环境污染和石油紧缺是全世界各个国家都面对的难题，而电动汽车可以作为缓解甚至解决这两个问题的方案——既能满足人们日常出行的刚性需求又没有对环境造成直接的污染。而发展电动汽车的关键技术之一就是动力电池。
由于锂离子电池具有能量密度高、工作电压高、循环寿命长、无记忆效应等一系列优点，已经成为电动汽车用的动力电池而备受关注。为适用电动汽车，需要将多个动力电池串联起来确保输出功率然。然而串联对电池的一致性要求非常高，按照目前的电池制造技术，串联起来的电池一致性难以保障。因此，一致性和安全性已经成为制约电动汽车发展的技术瓶颈。
通过内部叠加串联制备双极性高压电池可以为上述问题提供一个良好的解决思路。因为双极性锂离子电池是在集流体的两侧分别形成正极和负极，隔膜放在相邻双极性电极中间，加注电解液，多个层叠而层的储能装置；这种电池可实现单体电池输出较高的工作电压。此外，这种结构的电池每一片极板、每一片极板的每一个部位，电流密度都相等，而且电流密度还会非常小，这样电池内部就会不存在活性物质反应程度和老化程度不同的均衡性问题，可以有效的提高电池的一致性。
但是目前双极性电池的双极性集流体缺陷比较大，如传统使用的双极性集流体是铜铝复合箔或铝镍复合箔，箔材厚度小于100μm，很容易产生孔洞。而一旦所用的箔材中存在微孔，电解液很容易进入，导致电池发生短路。当铝箔有孔洞时，易导致另一面的铜箔或者镍箔发生氧化腐蚀。这些问题会导致高电压双极性电池存在安全隐患。
申请号为CN103219521A的发明专利公开了一种双极性集流体及其制作方法，具体是在铝箔和非铝导电层之间增加一层聚合物阻隔层，再涂覆填充有导电粒子的聚合物。此方法需要进行多次涂覆，工艺复杂且不能保证导电粒子分布均匀。
申请号为CN101076915A的发明专利公开双极性电池，但是其存在电解液渗出引起液接短路的问题，为了解决该问题，在电解质层中使用高分子凝胶电解质。
申请号为CN104577132A的发明专利公开了一种双极性集流体及其制作方法，具体为双极性集流体包括导电基体薄膜、聚合物阻挡膜层和导电分流层，导电基体薄膜的上下表面都覆盖有聚合物阻挡膜层和导电分流层，聚合物阻挡膜层位于导电基体薄膜和导电分流层之间且交错互补覆盖于导电基体薄膜的上下表面。其薄膜的制备需要先绘制图样再进行打印，制备复杂，并不适合大规模生产使用。
发明内容
针对目前双极性电极存在的制作工艺复杂、导电粒子分布不均匀、容易出现孔洞等问题，本发明提供一种双极性电极。
为了实现上述发明目的，本发明实施例的技术方案如下：
一种双极性电极，包括集流体，所述集流体具有正相对的第一表面和第二表面；
还包括自所述第一表面向外依次叠设的第一导电层、正极活性层；
以及自所述第二表面向外依次叠设的第二导电层、负极活性层；
还包括将所述第一导电层、集流体、第二导电层进行牢固的密封胶，所述密封胶叠设于所述第一导电层、集流体、第二导电层的表面，并且在所述第一导电层表面上的厚度与所述正极活性层的厚度相同，在所述第二导电层表面上的厚度与所述负极活性层的厚度相同。
本发明提供的上述双极性电极，在双极性集流体表面均匀的涂覆一层导电层，既可利用树脂在集流体表面形成一层阻挡膜，堵塞集流体可能出现的孔洞，防止电解液渗透发生短路；又可利用导电层中的导电剂均匀的分布在集流体的表面，不仅提高了双极性集流体表面电荷分布的均匀性，同时也大幅度降低正、负极材料和集流之间的接触电阻，并能提高正极材料和集流体、负极材料和集流体的附着能力。
进一步地，本发明还提供一种锂离子电池。
一种锂离子电池，包括双极性电极、用于隔离所述双极性电极正负极的隔膜、电解液以及电池壳，所述双极性电极为如上所述的双极性电极；所述隔膜为聚偏氟乙烯-六氟丙烯隔膜、聚偏氟乙烯-六氟丙烯/陶瓷复合物隔膜、陶瓷混胶隔膜。
本发明提供的上述锂离子电池，由于在双极性集流体表面均匀的涂覆一层导电层，既可利用树脂在集流体表面形成一层阻挡膜，防止电解液渗透发生短路；又可利用导电层中的导电剂均匀的分布在集流体的表面，不仅提高了双极性集流体表面电荷分布的均匀性，同时也大幅度降低正/负极材料和集流之间的接触电阻，并能提高两者之间的附着能力，组装成电池时，能有效改善电池性能；由于隔膜采用的是含有聚偏氟乙烯-六氟丙烯(P(VDF-HFP))的涂覆隔膜，通过加热热冷压工艺将P(VDF-HFP)凝胶化，减少游离态电解液，从而减少液接短路的可能；此外，双极性集流体边缘的密封胶通过热压密封，防止双极性集流体边缘部分短路，增加电池的安全性。
更进一步地，本发明还提供所述锂离子电池的制作方法。
如上所述的锂离子电池的制作方法，至少包括以下步骤：
在洁净的集流体第一表面和第二表面分别涂覆导电浆料，经烘干处理，得到叠设于所述第一表面的第一导电层和叠设于所述第二表面的第二导电层；
将正极浆料涂覆于所述第一导电层表面，经干燥处理，得到叠设于所述第一导电层表面的正极活性层；
将负极浆料涂覆于所述第二导电层表面，经干燥处理，得到叠设于所述第二导电层表面的负极活性层；
在所述第一导电层、第二导电层及所述集流体边缘涂覆密封胶，所述密封胶在所述第一导电层表面的厚度与所述正极活性层的厚度相同以及在所述第二导电层表面的厚度与所述负极活性层的厚度相同；经过辊压处理，得到双极性电极；
按照正极-隔膜-负极的方式将所述双极性电极和隔板进行叠加处理，叠加处理时向隔板注入电解液，然后热压处理所述密封胶，得到极群；
将所述极群装入包装膜；完成封装后的电池，于45-60℃环境静置24-48h；
搁置后的电池按照正常工艺进行化成处理；在化成前或者化成后对所述电池进行热冷压处理，所述热冷压处理时热压温度为35-90℃，压力为0.1-10MPa，冷压温度为5-20℃，压力为0.1-10MPa。
本发明提供的锂离子电池的制作方法，由于隔膜采用的是含有聚偏氟乙烯-六氟丙烯(P(VDF-HFP))的涂覆隔膜，通过加热热冷压工艺将P(VDF-HFP)凝胶化，减少游离态电解液，从而减少液接短路的可能；而且对双极性集流体边缘的密封胶进行热压密封，防止双极性集流体边缘部分短路，提高了电池的安全性，整个制作方法工艺简单，适合大规模生产。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明实施例提供的双极性电极的正视图；
图2是本发明实施例提供的双极性电极的A-A剖视图；
图3是本发明实施例提供的双极性电极的B部分局部放大图；
图4是本发明实施例提供的双极性电极组装成锂离子电池极群的示意图；
其中，1-集流体；2-第一导电层，21-导电剂，22-粘结剂；3-第二导电层；4-正极活性层；5-负极活性层；6-密封胶；7-隔膜。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1～3所示，本发明实例提供了一种双极性电极，包括集流体1，集流体1具有正相对的第一表面和第二表面；
还包括自所述第一表面向外依次叠设的第一导电层2、正极活性层4；
以及自所述第二表面向外依次叠设的第二导电层3、负极活性层5；
还包括将所述第一导电层2、集流体1、第二导电层3进行牢固的密封胶6。
具体地，所述密封胶6叠设于所述第一导电层2、集流体1、第二导电层3的表面，并且在所述第一导电层2表面上的厚度与所述正极活性层4的厚度相同，在所述第二导电层3表面上的厚度与所述负极活性层5的厚度相同。
优选地，为了避免正极活性层4和负极活性层5相互接触而可能造成短路，集流体1的面积分别大于正极活性层4和负极活性层5。
也就是说，涂覆正极活性层4时，集流体1第一表面的边沿四周预留出部分区域，预留出的部分区域正极活性层4没有覆盖；同样地，涂覆负极活性层5时，集流体1第二表面的边沿四周同样预留部分区域，预留出的部分区域负极活性层5不能覆盖。预留出的区域用于涂覆密封胶6，因此，密封胶6覆盖所述第一表面的边沿并覆盖所述第二表面的边沿，使得密封胶6形成一个扣合于集流体1边沿的“凹”型结构，具体如图2所示。
进一步优选地，为了避免将双极性电极组装成电池时，正极活性层4和负极活性层5接触而导致短路以及避免出现析锂等不良现象，正极活性层4的面积小于负极活性层5的面积。在图2中所示即为正极活性层4截面的长度小于负极活性层5截面的长度。
优选地，集流体1为铝箔、铜箔、镍箔、不锈钢箔、铝镍复合箔、铝铜复合箔中的任一种。
优选地，集流体1的厚度为1μm～40μm。
优选地，第一导电层2的厚度为0.1μm～10.0μm。
优选地，第二导电层3的厚度为0.1μm～10.0μm。
优选地，所述第一导电层2、第二导电层3均由导电浆料涂覆而成，并且第一导电层2的导电浆料与第二导电层3的导电浆料相同。
优选地，按照质量100％计，所述导电浆料由如下组分组成：
导电剂 0.1-15％；
粘结剂 1-10％；
溶剂 余量。
上述导电浆料涂覆于第一导电层2和第二导电层3表面后，经过干燥处理，得到如图3所示的表面微结构。其中21为导电剂，22为粘结剂。
优选地，导电剂21可以是石墨、炭黑、碳纳米管、碳纤维、石墨烯中的至少一种；粘结剂22为聚乙烯醇、聚乙烯酸、聚偏氟乙烯、环氧树脂、酚醛树脂、聚氨酯中的至少一种；溶剂为去离子水或者N-甲基吡咯烷酮，溶剂起到溶解导电剂和粘结剂的作用，在涂片烘干过程中，溶剂挥发。
优选地，正极活性层4中的正极材料为钴酸锂、锰酸锂、镍钴锰酸锂三元材料、镍钴铝三元材料、富锂锰、磷酸铁锂中至少一种。
优选地，负极活性层5中的池负极材料为人造石墨、天然石墨、中间相碳微球、硬碳、硅碳、硅氧、金属合金负极中的一种或几种。
本发明上述提供的双极性电极，由于在双极性集流体表面均匀的涂覆一层导电层，既可利用树脂在集流体表面形成一层阻挡膜，防止电解液渗透发生短路；又可利用导电层中的导电剂均匀的分布在集流体的表面，不仅提高了双极性集流体表面电荷分布的均匀性，同时也大幅度降低正、负极材料和集流之间的接触电阻，并能提高正极材料和集流体、负极材料和集流体之间的附着能力，当本发明提供的双极性电极组装成锂离子电池时，能有效改善电池性能。
本发明在提供上述双极性电极的前提下，进一步地，本发明还提供一种锂离子电池。
在一实施例中，一种锂离子电池，包括双极性电极、用于隔离所述双极性电极正负极的隔膜、电解液以及电池壳，所述双极性电极为如上所述的双极性电极；所述隔膜为聚偏氟乙烯-六氟丙烯隔膜、聚偏氟乙烯-六氟丙烯/陶瓷复合物隔膜、陶瓷混胶隔膜中的任一种。
本发明提供的上述锂离子电池，由于在双极性集流体表面均匀的涂覆一层导电层，既可利用树脂在集流体表面形成一层阻挡膜，防止电解液渗透发生短路；又可利用导电层中的导电剂均匀的分布在集流体的表面，不仅提高了双极性集流体表面电荷分布的均匀性，同时也大幅度降低正/负极材料和集流之间的接触电阻，并能提高两者之间的附着能力，组装成锂离子电池时，能有效改善电池性能；由于锂离子电池的隔膜采用的是含有聚偏氟乙烯-六氟丙烯(P(VDF-HFP))的涂覆隔膜，如聚偏氟乙烯-六氟丙烯隔膜、聚偏氟乙烯-六氟丙烯/陶瓷复合物隔膜、陶瓷混胶隔膜，在热冷压处理时，加热热冷压工艺将P(VDF-HFP)凝胶化，减少游离态电解液，从而减少液接短路的可能；此外，双极性集流体边缘的密封胶通过热压密封，防止双极性集流体边缘部分短路，提高了电池的安全性。
更进一步地，本发明还提供了上述锂离子电池的一种制作方法。
在一实施例中，上述锂离子电池的制作方法包括以下步骤：
(1)双极性电极的制作：在洁净的集流体第一表面和第二表面分别涂覆导电浆料，经烘干处理，得到叠设于所述第一表面的第一导电层和叠设于所述第二表面的第二导电层；
将正极浆料涂覆于所述第一导电层表面，经干燥处理，得到叠设于所述第一导电层表面的正极活性层；
将负极浆料涂覆于所述第二导电层表面，经干燥处理，得到叠设于所述第二导电层表面的负极活性层；
在所述第一导电层、第二导电层及所述集流体边缘涂覆密封胶，所述密封胶在所述第一导电层表面的厚度与所述正极活性层的厚度相同以及在所述第二导电层表面的厚度与所述负极活性层的厚度相同；经过辊压处理，得到双极性电极。
(2)双极性电极组装成锂离子电池：按照正极-隔膜-负极的方式将所述双极性电极和隔板进行叠加处理，叠加处理时向隔板注入常规锂离子电池电解液，然后热压处理所述密封胶，得到极群，如图4所示；将所述极群装入包装膜；完成封装后的电池，于45-60℃环境静置24-48h。
(3)锂离子电池化成和其他后续处理：将上述搁置后的电池按照正常工艺进行化成处理；在化成前或者化成后对所述电池进行热冷压处理，所述热冷压处理时热压温度为35-90℃，压力为0.1-10MPa，冷压温度为5-20℃，压力为0.1-10MPa。
具体地，上述锂离子电池组装时，采用的隔膜为聚偏氟乙烯-六氟丙烯隔膜、聚偏氟乙烯-六氟丙烯/陶瓷复合物隔膜、陶瓷混胶隔膜中的任一种。这几种隔膜可以减少电解液通过集流体的孔洞渗透发生短路，并且热压处理后会生溶胀，与正极活性层、负极活性层活中的粘结剂发生交联，通过冷压将P(VDF-HFP)凝胶化，达到减少游离态电解液的作用。
优选地，所述热压处理的时间为1-10min；所述冷压处理的时间为1-10min。
本发明实施例提供的锂离子电池的制作方法，由于在双极性集流体表面均匀的涂覆一层导电层，既可利用树脂在集流体表面形成一层阻挡膜，防止电解液渗透发生短路；又可利用导电层中的导电剂均匀的分布在集流体的表面，不仅提高了双极性集流体表面电荷分布的均匀性，同时也大幅度降低正/负极材料和集流之间的接触电阻，并能提高两者之间的附着能力，组装成锂离子电池时，能有效改善电池性能；由于隔膜采用的是含有聚偏氟乙烯-六氟丙烯(P(VDF-HFP))的涂覆隔膜，通过加热热冷压工艺将P(VDF-HFP)凝胶化，减少游离态电解液，从而减少液接短路的可能；而且对双极性集流体边缘的密封胶进行热压密封，防止双极性集流体边缘部分短路，提高了电池的安全性，整个制作方法工艺简单，适合大规模生产。
为了更好的说明本发明双极性电极的技术方案以及由所述双极性电极制作的锂离子电池的技术方案，以下通过多个实施例来举例说明锂离子电池的原理、作用以及达到的功效。
实施例1
一种锂离子电池，其制作方法如下
(1)导电浆料的制作
按照质量100％计，导电浆料为
炭黑(SP) 2％；
环氧树脂 4％；
NMP溶剂 94％；
将上述配方组分混合搅拌成导电浆料。
(2)双极性电极的制作：
如图2所示，以20μm铜铝复合箔材作为双极性电极的集流体1，将步骤(1)的导电浆料按照一定的面密度均匀的涂覆在集流体的正反两面，烘干，得到第一导电层2和第二导电层3
将由正极活性物质LiCoO2、导电剂SP、粘结剂PVDF混于NMP搅拌得到分散均匀的正极浆料，涂布于涂有第一导电层2的表面，注意在第一导电层2靠近边沿的表面预留空白，烘干，得到正极活性层4；
然后将由负极活性物质人造石墨、导电剂SP、粘结剂SBR、增稠剂CMC混于水中搅拌得到分散均匀的负极浆料，涂布于涂有第二导电层3的表面，注意在第二导电层3靠近边沿的表面预留空白，烘干，得到负极活性层5；
辊压后得到双极性电极；在双极性集流体边缘和第一导电层2和第二导电层3预留的空白边处涂上密封胶6，烘干，得到双极性电极；
(3)锂离子电池的组装：
如图4，在相邻的正负极之间放置面积均大于比正极活性层4、负极活性层5的P(VDF-HFP)隔膜7，添加电解液，叠加成4层，其中一端为只有正极的电极，另一端只有负极的电极；通过热压边缘的密封胶6将电芯密封；然后将电芯装入外包装膜中，电芯搁置45℃环境静置36h，用热冷压机先在80℃下热压2min，压力0.2MPa，接着在18℃下冷压2min，压力0.2MPa，得到凝聚态电池，进行化成，再经过最后的外包装膜密封得到标称电压为14.8V、标称容量为90mAh的双极性锂离子电池。
实施例2
一种锂离子电池，其制作方法如下
(1)导电浆料的制作
按照质量100％计，导电浆料为
炭黑(SP) 2％；
环氧树脂 4％；
NMP溶剂 94％
将上述配方组分混合搅拌成导电浆料。
(2)双极性电极的制作：
如图2所示，以20μm铜铝复合箔材作为双极性电极的集流体1，将步骤(1)的导电浆料按照一定的面密度均匀的涂覆在集流体的正反两面，烘干，得到第一导电层2和第二导电层3
将由正极活性物质LiCoO2、导电剂SP、粘结剂PVDF混于NMP搅拌得到分散均匀的正极浆料，涂布于第一导电层2的表面，注意在第一导电层2靠近边沿的表面预留空白，烘干，得到正极活性层4；
然后将由负极活性物质人造石墨、导电剂SP、粘结剂SBR、增稠剂CMC混于水中搅拌得到分散均匀的负极浆料，涂布于涂有第二导电层3的表面，注意在第二导电层3靠近边沿的表面预留空白，烘干，得到负极活性层5；
辊压后得到双极性电极；在双极性集流体边缘和第一导电层2和第二导电层3预留的空白边处涂上密封胶6，烘干，得到双极性电极；
(3)锂离子电池的组装：
如图4，在相邻的正负极之间放置面积均大于比正极活性层4、负极活性层5的P(VDF-HFP)隔膜7，添加电解液，叠加成4层，其中一端为只有正极的电极，另一端只有负极的电极；通过热压边缘的密封胶6将电芯密封；然后将电芯装入外包装膜中，电芯搁置45℃环境静置36h，然后将电芯进行化成，化成结束，用热冷压机先在80℃下热压2min，压力0.2MPa，接着在18℃下冷压2min，压力0.2MPa，得到凝聚态电池，再经过最后的外包装膜密封得到标称电压为14.8V、标称容量为90mAh的双极性锂离子电池。
实施例3
一种锂离子电池，其制作方法如下
(1)导电浆料的制作
按照质量100％计，导电浆料为
炭黑(SP) 2％；
聚偏氟乙烯 4％；
NMP溶剂 94％；
将上述配方组分混合搅拌成导电浆料。
(2)双极性电极的制作：
如图2所示，以16μm铝箔材作为双极性电极的集流体1，将步骤(1)的导电浆料按照一定的面密度均匀的涂覆在集流体的正反两面，烘干，得到第一导电层2和第二导电层3
将由正极活性物质LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2、导电剂CNTs、粘结剂PVDF混于NMP搅拌得到分散均匀的正极浆料，涂布于涂有第一导电层2的表面，注意在第一导电层2靠近边沿的表面预留空白，烘干，得到正极活性层4；
然后将由负极活性物质Li4Ti5O12、导电剂SP、粘结剂SBR、增稠剂CMC混于水中搅拌得到分散均匀的负极浆料，涂布于涂有第二导电层3的表面，注意在第二导电层3靠近边沿的表面预留空白，烘干，得到负极活性层5；
辊压后得到双极性电极；在双极性集流体边缘和第一导电层2和第二导电层3预留的空白边处涂上密封胶6，烘干，得到双极性电极；
(3)锂离子电池的组装：
如图4，在相邻的正负极之间放置面积均大于比正极活性层4、负极活性层5的P(VDF-HFP)隔膜7，添加电解液，叠加成4层，共有4层正极、4层负极，其中一端为只有正极的电极，另一端只有负极的电极；通过热压边缘的密封胶6将电芯密封；然后将电芯装入外包装膜中，电芯搁置45℃环境静置36h，用热冷压机先在80℃下热压2min，压力0.2MPa，接着在18℃下冷压2min，压力0.2MPa，得到凝聚态电池，进行化成，再经过最后的外包装膜密封得到标称电压为9.6V、标称容量为65mAh的双极性锂离子电池。
实施例4
一种锂离子电池，其制作方法如下
(1)导电浆料的制作
按照质量100％计，导电浆料为
CNTs 1％；
聚偏氟乙烯 3％；
NMP溶剂 96％；
将上述配方组分混合搅拌成导电浆料。
(2)双极性电极的制作：
如图2所示，以16μm铝箔材作为双极性电极的集流体1，将步骤(1)的导电浆料按照一定的面密度均匀的涂覆在集流体的正反两面，烘干，得到第一导电层2和第二导电层3
将由正极活性物质LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2、导电剂CNTs、粘结剂PVDF混于NMP搅拌得到分散均匀的正极浆料，涂布于涂有第一导电层2的表面，注意在第一导电层2靠近边沿的表面预留空白，烘干，得到正极活性层4；
然后将由负极活性物质Li4Ti5O12、导电剂SP、粘结剂SBR、增稠剂CMC混于水中搅拌得到分散均匀的负极浆料，涂布于涂有第二导电层3的表面，注意在第二导电层3靠近边沿的表面预留空白，烘干，得到负极活性层5；
辊压后得到双极性电极；在双极性集流体边缘和第一导电层2和第二导电层3预留的空白边处涂上密封胶6，烘干，得到双极性电极；
(3)锂离子电池的组装：
如图4，在相邻的正负极之间放置面积均大于比正极活性层4、负极活性层5的P(VDF-HFP)隔膜7，添加电解液，叠加成4层，共有4层正极、4层负极，其中一端为只有正极的电极，另一端只有负极的电极；通过热压边缘的密封胶6将电芯密封；然后将电芯装入外包装膜中，电芯搁置45℃环境静置36h，进行化成；化成后用热冷压机先在80℃下热压10min，压力0.3MPa，接着在18℃下冷压10min，压力0.3MPa，得到凝聚态电池，再经过最后的外包装膜密封得到标称电压为9.6V、标称容量为65mAh的双极性锂离子电池。
对比例1：
对照组双极性电极所使用的箔材为没有涂层的常规箔材、隔膜为常规的PE基膜，其他制备条件与实施例1保持一致。标称电压为14.8V、标称容量为90mAh。
对比例2：
对照组双极性电极所使用的箔材为没有涂层的常规箔材、隔膜为常规的PE基膜，其他制备条件与实施例4保持一致。电池标称电压为9.6V、标称容量为65mAh。
将以上实施例1～4及对比例1～2制备的锂离子电池的内阻、是否漏液、自放电大小进行统计，如表1所述。
其中自放电测试方法为：电池先充电至半电态，测量得到一个电压值V1，然后常温搁置72h，再测量得到一个电压值V2，自放电K＝(V1-V2)/72。
表1 实施例1～4及对比例1～2电池性能测试数据
示例 内阻 是否漏液 自放电K值
实施例1 3.1mΩ 否 0.082mV/h
实施例2 2.8mΩ 否 0.073mV/h
实施例3 2.9mΩ 否 0.057mV/h
实施例4 3.0mΩ 否 0.065mV/h
对比例1 4.8mΩ 不明显 0.180mV/h
对比例2 5.2mΩ 不明显 0.242mV/h
从表1可知，采用导电涂层的箔材和含有聚偏氟乙烯-六氟丙烯(P(VDF-HFP))的涂覆隔膜，通过加热热冷压工艺将P(VDF-HFP)凝胶化，可以有效降低内阻，减少漏液的风险、所制备的电池自放电小。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种双极性电极，包括集流体，其特征在于：所述集流体具有正相对的第一表面和第二表面；
还包括自所述第一表面向外依次叠设的第一导电层、正极活性层；
以及自所述第二表面向外依次叠设的第二导电层、负极活性层；
还包括将所述第一导电层、集流体、第二导电层进行牢固的密封胶，所述密封胶叠设于所述第一导电层、集流体、第二导电层的表面，并且在所述第一导电层表面上的厚度与所述正极活性层的厚度相同，在所述第二导电层表面上的厚度与所述负极活性层的厚度相同。
2.如权利要求1所述的双极性电极，其特征在于：所述第一导电层、第二导电层由导电浆料涂覆而成。
3.如权利要求2所述的双极性电极，其特征在于：按照质量100％计，所述导电浆料由如下组分组成：
导电剂 0.1-15％；
粘结剂 1-10％
溶剂 余量。
4.如权利要求3所述的双极性电极，其特征在于：所述导电剂为石墨、炭黑、碳纳米管、碳纤维、石墨烯中的至少一种；所述粘接剂为聚乙烯醇、聚乙烯酸、聚偏氟乙烯、环氧树脂、酚醛树脂、聚氨酯中的至少一种；所述溶剂为去离子水或者N-甲基吡咯烷酮。
5.如权利要求1所述的双极性电极，其特征在于：所述第一导电层的厚度为0.1μm～10.0μm；和/或所述第二导电层的厚度为0.1μm～10.0μm。
6.如权利要求1所述的双极性电极，其特征在于：所述密封胶为聚丙烯、马来酸酐接枝聚丙烯、改性聚乙烯中的任一种。
7.如权利要求1所述的双极性电极，其特征在于：所述集流体为铝箔、铜箔、镍箔、不锈钢箔、铝镍复合箔、铝铜复合箔中的任一种；所述集流体的厚度为1μm～40μm。
8.一种锂离子电池，包括双极性电极、用于隔离所述双极性电极正负极的隔膜、电解液以及电池壳，其特征在于：所述双极性电极为权利要求1～7任一项所述的双极性电极；所述隔膜为聚偏氟乙烯-六氟丙烯隔膜、聚偏氟乙烯-六氟丙烯/陶瓷复合物隔膜、陶瓷混胶隔膜。
9.如权利要求7所述的锂离子电池的制作方法，其特征在于，至少包括以下步骤：
在洁净的集流体第一表面和第二表面分别涂覆导电浆料，经烘干处理，得到叠设于所述第一表面的第一导电层和叠设于所述第二表面的第二导电层；
将正极浆料涂覆于所述第一导电层表面，经干燥处理，得到叠设于所述第一导电层表面的正极活性层；
将负极浆料涂覆于所述第二导电层表面，经干燥处理，得到叠设于所述第二导电层表面的负极活性层；
在所述第一导电层、第二导电层及所述集流体边缘涂覆密封胶，所述密封胶在所述第一导电层表面的厚度与所述正极活性层的厚度相同以及在所述第二导电层表面的厚度与所述负极活性层的厚度相同；经过辊压处理，得到双极性电极；
按照正极-隔膜-负极的方式将所述双极性电极和隔板进行叠加处理，叠加处理时向隔板注入电解液，然后热压处理所述密封胶，得到极群；
将所述极群装入包装膜；完成封装后的电池，于45-60℃环境静置24-48h；
搁置后的电池按照正常工艺进行化成处理；在化成前或者化成后对所述电池进行热冷压处理，所述热冷压处理时热压温度为35-90℃，压力为0.1-10MPa，冷压温度为5-20℃，压力为0.1-10MPa。
10.如权利要求9所述的锂离子电池的制作方法，其特征在于：所述热压处理的时间为1-10min；所述冷压处理的时间为1-10min。
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