锂电池负极片及制备方法 【技术领域】
本发明属于锂电池技术领域，具体涉及到锂电池负极结构的改进方案，及其相应的制备方法。
背景技术
随着锂电池技术的发展，其性价比不断提高，被各行各业广泛应用。近年来，对卷绕式锂电池的需求增加迅速，对卷绕式锂电池放电倍率性能的要求逐渐提高，电池安全性成为制约高功率卷绕式锂电池发展的关键问题。现有的卷绕式锂电池的负极是由裁成片状的锂电池上加装条状集流体构成，制备这类结构的锂电池负极片，需先将成卷的锂片按照所需的尺寸借助裁片机器裁成片体，然后把锂片2对折并在其中间位置加装条状镍带集流片1。参见图1所示。为了适合卷绕，镍带集流片1在锂片端头还需要转角后才能延伸出锂片2。
现有的卷绕式锂电池负极结构存在着以下缺陷：
1、现有卷绕结构的锂电池负极在放电反应过程中，惰性的集流体部分遮挡了锂片的电化学反应，造成锂片各部分反应不均匀，在反应接近结束阶段会在集流体上余下较多的金属锂，形成锂孤岛，易造成安全隐患。
2、现有结构由于中心镍带集流体与锂片宽度不同，整个负极的传热不均匀，当电池大功率放电时易因传热不良而产生危险；
3、现有结构制备工艺复杂，不易控制，很难实现连续化和自动化机器生产。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题是提供一种锂电池负极片，这种结构的负极片，可改善锂电池中锂片表面反应不均匀和负极传热不均匀而产生的安全隐患问题。该负极片结构可以成为良好的反应载体，提高负极集流效果，增强锂电池的安全性能。
为解决上述技术问题，本发明实现的技术方案是：
设计一种锂电池负极片，包括锂片和连接在锂片上的集流片，锂片上还设有金属集流网，锂片和金属集流网构成负极片体，所述集流片连接在负极片体的一端。
上述方案中的金属集流网与锂片大小相当，金属集流网重叠于单片锂片之上或设置于二片锂片之间。所述金属集流网由热传导性能优良的镍或不锈钢等金属材料制成，金属集流网通过压合方式嵌于锂片中；所述集流体片为镍带，镍带上冲有便于与锂片、金属集流网良好接触的凹坑，镍带集流片通过铆接方式连接在负极片的一端。
本发明所要解决的另一技术问题是提供一种可自动化连续生产的、加工工艺简化的并能使得所生产的卷绕式锂电池安全性提高的锂电池负极片制备方法。
所述锂电池负极片的制备方法，包括以下步骤：
1)、将连续带状锂片与连续金属集流网校正定位后，通过辊压机压合为一体构成负极片体材料；
2)、根据制备锂电池所需负极片的尺寸，在压合为一体的锂片和金属集流网的对应位置铆接集流片；
3)、借助裁切机器将连续的铆接有集流片的负极片体材料裁切为适合卷绕制备锂电池的负极片。
本发明与现有技术相比，具有以下显著效果：
1、本发明提供的锂电池负极片可以采用简单的加工工艺制备，该工艺可以完全实现自动化连续生产。
2、本发明负极片整体厚度一致，金属集流网在锂片中分布均匀，便于电池放电过程中产生均匀的热量分布，有利于热量分散和输出，降低因散热不匀造成的安全隐患。
3、由本发明负极片制备的锂电池负极在反应的过程中，各个部分的活性金属锂反应均匀，不会因为部分金属被遮挡不能参与反应而造成安全隐患。
【附图说明】
图1为现有的卷绕式锂电池负极结构示意图；
图2是本发明负极片结构示意图；
图3本发明负极片加工过程示意图。
【具体实施方式】
下面通过实施例对本发明作进一步说明。
参见图2，一种锂电池负极片，由锂片2、集流网3和连接在锂片以及集流网上的集流片1构成。
本发明集流网3由热传导性能优良的镍或钢等金属材料拉伸为网状结构所制成。金属集流网3与锂片2大小相当，金属集流网3通过压合方式嵌于锂片2中。本发明在负极片中增加的金属集流网与锂片外形尺寸大小相同，金属集流网与锂片重叠设置使得负极片整体外形平整，避免了现有负极片结构中镍带集流片与锂片大小不同，镍带集流片所在位置会外凸的情形，可提高所制备锂电池的安全性。实际生产中金属集流网可以直接重叠放置在锂片上通过辊压与锂片叠合，也可以把金属拉伸网置于对折后的锂片之间把两者压合为一体。
集流片1选用镍带，制造时在镍带上均匀打出小坑，可以使镍带与锂片2、金属集流网3良好接触。加工时镍带集流片通过铆接方式连接在负极片的一端即可，而不需如现有技术那样把镍带集流体顺着锂片放置后折弯引出。
本发明锂电池负极片，能够通过简单的自动化工艺制备，制备时先将连续带状锂片与连续金属集流网校正定位后，通过辊压机压合为一体构成负极片体材料；然后根据制备锂电池所需负极片的尺寸，在压合在一体地锂片和金属集流网的对应位置铆接镍片集流片；最后借助裁切机器将连续的铆接有镍片集流片的负极片材料裁切为适合卷绕制备锂电池的负极片。制备工艺参见图3。
上述制备方法，不但制备效率高，而且能够避免在人工操作的过程中对锂片表面不良的影响，有效地提高了电池的安全性能。本发明制备的负极片整体厚度一致，金属集流网在锂片中分布均匀，便于电池放电过程中产生均匀的热量分布，有利于热量分散和输出，降低因散热不匀造成的安全隐患。而由本发明负极片制备的锂电池负极在反应的过程中，各个部分的活性金属锂反应均匀，不会因为部分金属被遮挡不能参与反应而造成安全隐患。
本发明保护的锂电池负极片，在现有负极锂片上整体嵌入金属集流网，不但可以改善集流效果，增加安全性，而且便于连续自动化生产。本发明的锂电池负极片，特别适合于制备卷绕式、叠片式锂电池。