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CN107346831A - 一种提高锂离子电池使用寿命的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种提高锂离子电池使用寿命的方法，所述锂离子电池包括负集流体、正集流体、电极材料，所述方法是通过对负集流体和/或正集流体的表面进行物理或/和化学处理，以增加负集流体和/或正集流体表面与电极材料的粘接性能。本发明通过改变集流体的表面积，以增加电极材料与集流体之间的粘接力，使电池的使用寿命得到延长，不仅无污染、成本低，关键是，锂离子电池使用寿命的延长对解决废弃锂离子电池的应用及减少废旧电池的污染具有重要价值和社会意义。

Description

一种提高锂离子电池使用寿命的方法
技术领域
本发明是涉及一种提高锂离子电池使用寿命的方法，属于电池制作技术领域。
背景技术
现在由于电子产品越来越多，锂离子电池的用量也越来越大，如何延长锂离子电池使用寿命也显得越来越重要，因为延长使用寿命就可以减少用量，特别是在电动汽车领域显得更为必要。例如：中国专利申请CN201610082650.4、发明名称为《锂离子动力电池优化充电方法》的发明中公开了一种充电方法，该发明在快速，高效的对动力电池进行充电的同时，不会损害动力电池和影响电池的使用寿命，但该发明只是在锂离子电池现有的寿命基础上不损害其使用寿命，并不能在现有的使用寿命基础上延长其使用寿命。而研发一种效率高、无污染、成本低的关于提高锂离子电池使用寿命的方法，将对解决废弃锂离子电池的应用及减少废旧电池的污染具有重要价值和社会意义。
发明内容
根据现有技术存在的上述问题和需求，本发明的目的是提供一种生产效率高、工艺简单、无污染、成本低的提高锂离子电池使用寿命的方法。
为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
一种提高锂离子电池使用寿命的方法，所述锂离子电池包括负集流体、正集流体、电极材料，所述方法是通过对负集流体和/或正集流体的表面进行物理或/和化学处理，以增加负集流体和/或正集流体表面与电极材料的粘接性能。
现有的锂离子电池所用的正集流体或负集流体是采用铝箔、铜箔，然后将铝箔、铜箔经过压延达到所需要的厚度后，直接用于生产锂离子电池。由于金属箔的表面光滑，粘接在表面的电极材料在使用过程中，由于充放电的作用以及电池在使用中不断地运动，电极材料逐渐从集流体表面脱落，导致电池的使用寿命缩短。并且，由于脱落的电极材料在电池中的堆积，会增加电极材料对隔膜的挤压作用，导致隔膜容易被磨穿，增加了使用中的危险性。而本发明通过对集流体表面进行处理，使其表面积改变，以增加电极材料与集流体的粘接力，减少脱落，从而可延长电池的使用寿命；同时，由于可减少电极材料的脱落，因此减少了脱落电极材料的堆积，延长了隔膜的使用寿命，从而也增加了电池的安全性。
作为优选方案，所述方法是对负集流体和/或正集流体的表面进行打磨处理。打磨处理是一种成熟的金属表面处理方法，通过打磨处理能极大地增加集流体表面的表面积，从而增加电极材料与集流体表面的粘接力。
作为优选方案，所述方法是对负集流体和/或正集流体的表面进行喷砂处理。喷砂处理也是一种非常有效地增加金属表面积的方法，通过喷砂处理可以将集流体的表面积增加600倍左右，从而极大地增加粘接力。
作为优选方案，所述方法是对负集流体和/或正集流体的表面进行滚压毛化处理，使其表面变为凹凸不平。滚压毛化处理的优点是产量高、成本低。
作为优选方案，所述方法是对负集流体和/或正集流体的表面进行超声波表面粗糙化处理。超声波表面粗糙化处理是一种物理处理方法，由于在生产中是处于水中进行，因此可以防止集流体在处理过程中产生表面氧化。
作为优选方案，所述方法是对负集流体和/或正集流体的表面进行化学腐蚀处理。化学腐蚀处理也是一种效率高、成本低的表面处理方法，例如：采用碱或酸对正集流体铝箔进行处理能极大地增加表面积。
作为优选方案，所述方法是对负集流体和/或正集流体的表面进行微孔化处理。微孔化处理是使集流体的表面形成多个微孔，微孔的存在可以使集流体两面的粘接剂相连，从而将两面连成一个整体，有效地增加粘接强度，防止电极材料的脱落，增加使用寿命。
作为进一步优选方案，所述方法是对经打磨或喷砂或滚压毛化或超声波表面粗糙化或化学腐蚀处理后的负集流体和/或正集流体的表面再进行微孔化处理。这种处理方法既可以增加表面积，同时又可以将两面粘接成一个整体。
作为进一步优选方案，所述方法是对负集流体和/或正集流体的表面进行微孔化处理后再进行打磨或喷砂或滚压毛化或超声波表面粗糙化或化学腐蚀处理。这种处理方法既可以增加表面积，同时又可以将两面粘接成一个整体。
作为进一步优选方案，只对所述表面上用于粘接电极材料的区域进行处理。因为只有与电极材料相连的表面需要进行处理，而与极耳相连的区域不需要进行处理。如果对与极耳相连的区域进行表面处理会增加电阻，影响导电性能。
作为进一步优选方案，对所述表面上不进行处理的区域先进行覆盖保护。如果先对不需要处理的区域进行覆盖保护，在进行表面处理后，再将覆盖保护的区域去除。如：在铜箔的极耳部分粘上不干胶，在表面处理后再撕去不干胶。又如：在铝箔的极耳部分涂上石蜡进行保护，在表面处理后再用溶剂将石蜡去除。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1、本发明仅通过改变集流体的表面积，以增加电极材料与集流体之间的粘接力，从而延长了电池的使用寿命，提高了电池的性价比。
2、本发明所述的提高锂离子电池使用寿命的方法，不仅无污染、成本低，关键是，锂离子电池使用寿命的延长对解决废弃锂离子电池的应用及减少废旧电池的污染具有重要价值和社会意义。
附图说明
图1是实施例1提供的一种提高锂离子电池使用寿命的方法的示意图。
图2是实施例2提供的一种提高锂离子电池使用寿命的方法的示意图。
图3是实施例3提供的一种提高锂离子电池使用寿命的方法的示意图。
图4是实施例4提供的一种提高锂离子电池使用寿命的方法的示意图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明的技术方案作进一步详细阐述：
实施例1
参照图1所示：本实施例提供的一种提高锂离子电池使用寿命的方法如下：将集流体1的极板2的表面进行粗糙化处理，如：通过打磨或喷砂或滚压毛化或超声波表面粗糙化或化学腐蚀处理，使原来光滑的表面变成粗糙表面4，增加其表面积后增强与电极材料的粘接强度，防止在使用过程中电极材料脱落，从而达到延长电池使用寿命的目的。极耳3的表面不做处理，因为极耳3用于导电，如果处理会影响其导电性能。
实施例2
参照图2所示：本实施例提供的一种提高锂离子电池使用寿命的方法如下：将集流体1的极板2的表面进行微孔化处理，在极板2的表面打出微孔5，在极板2的表面涂电极材料时，粘接剂会穿过微孔5将两面的电极材料粘接成一个整体，从而增加了电极材料与极板2之间的粘接强度，防止了电极材料在使用过程中的脱落，从而延长了电池的使用寿命。
实施例3
参照图3所示：本实施例提供的一种提高锂离子电池使用寿命的方法如下：在集流体1A的生产过程中，将不需要粗糙化表面处理的区域6进行覆盖，再对极板2进行表面粗糙化处理，由于制作极耳的区域6被覆盖，所以不会被处理。处理完后，将覆盖6的覆盖层去除(例如：若用不干胶覆盖，此时将不干胶撕掉即可)。
实施例4
参照图4所示：本实施例提供的一种提高锂离子电池使用寿命的方法如下：用微孔滚筒7通过对极板2进行碾压，微孔滚筒7表面的刺针8会使极板2的表面产生微孔，微孔滚筒7有一段是光滑区域9，由于光滑区域9的表面无刺针，所以在光滑区域9碾压极板2时不会产生微孔，这个区域用于制作极耳。
最后有必要在此说明的是：以上实施例只用于对本发明的技术方案作进一步详细地说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种提高锂离子电池使用寿命的方法，所述锂离子电池包括负集流体、正集流体、电极材料，其特征是：通过对负集流体和/或正集流体的表面进行物理或/和化学处理，以增加负集流体和/或正集流体表面与电极材料的粘接性能。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是：对负集流体和/或正集流体的表面进行打磨或喷砂处理。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征是：对负集流体和/或正集流体的表面进行滚压毛化处理，使其表面变为凹凸不平。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征是：对负集流体和/或正集流体的表面进行超声波表面粗糙化处理。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征是：对负集流体和/或正集流体的表面进行化学腐蚀处理。
6.根据权利要求2-5中任一项所述的方法，其特征是：对处理后的负集流体和/或正集流体的表面再进行微孔化处理。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征是：对负集流体和/或正集流体的表面进行微孔化处理。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征是：对进行微孔化处理后的负集流体和/或正集流体的表面再进行打磨或喷砂或滚压毛化或超声波表面粗糙化或化学腐蚀处理。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征是：只对所述表面上用于粘接电极材料的区域进行处理。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征是：对所述表面上不进行处理的区域先进行覆盖保护。
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