CN102694149A

CN102694149A - 一种动力型锂离子电池用电极的制造设备及其制造方法

Info

Publication number: CN102694149A
Application number: CN2012101861009A
Authority: CN
Inventors: 张国庆; 熊中琼; 张云云; 熊俊俏; 李新喜
Original assignee: Guangdong University of Technology
Current assignee: Guangzhou Bei Temiaosi Energy Science Co., Ltd
Priority date: 2012-06-07
Filing date: 2012-06-07
Publication date: 2012-09-26
Anticipated expiration: 2032-06-07
Also published as: CN102694149B

Abstract

本发明是一种动力型锂离子电池用电极的制造设备及其制造方法。包括振动盘、泡沫金属模具、电极固态填充料粉体箱、泡沫金属，泡沫金属模具置于振动盘上，电极固态填充料粉体箱置于泡沫金属模具的上方，泡沫金属置于泡沫金属模具内。本发明的集流体采用具有电导热导率高，比表面积大，通孔均匀细致等特点的泡沫金属，且泡沫金属的骨架结构穿插于活性物质粉末中进行加压得到结合力强的电极片，活性物质不易脱落，有效提高电极活性物质的电导率，降低内阻，减少电池产热和有利于散热，延长电池使用寿命；此外，本发明以固态活性物质直接填充泡沫金属，不使用水或非水溶剂，制得的极片无需烘烤去除溶剂，缩短了电池的制造周期，降低了能量消耗，节约了生产成本。

Description

一种动力型锂离子电池用电极的制造设备及其制造方法

技术领域

本发明是一种动力型锂离子电池用电极的制造设备及其制造方法，属于动力型锂离子电池用电极的制造设备及其制造方法的改造技术。

背景技术

石油短缺以及燃烧化石能源带来的环境污染问题使得世界各国加大了对电动汽车等新能源汽车的开发和产业化推进力度。电池驱动的电动汽车以及混合动力汽车，可以利用核电、风电和光伏电力，也可以利用常规电力夜间充电。这对减少汽车对化石燃料的过度依赖，平衡电力需求都具有重大意义。以锂离子电池为代表的动力电池技术受到各国政府、企业、大学等机构研究者的关注，成为电动汽车产业化过程的最关键技术之一。

目前，对于进一步提高动力型锂离子电池的容量、功率、寿命，以及降低成本等问题各国均做了大量研究。电极的制造方法和具体工艺条件是锂离子电池制造技术中的关键和核心步骤，不仅影响到电池的电化学性能，还决定电池的制造成本。目前锂离子电池电极的制造方法是将活性物质涂布于铝箔或者铜箔集流体表面，然后经烘烤、压片、切片制成电极片。这种技术和工艺对于小型电池，特别是对于功率输出需求相对较低的3C类电器（计算机、通讯、消费类电子产品）用锂离子电池来讲，是一种高效的生产方式。但是对于功率要求更高、寿命要求更长的动力锂离子电池来讲，如果仍沿用上述制造极片的生产方式将会出现如下问题：（1）由于箔状集流体与电池活性物质之间缺乏三维的机械固定作用，这样的电池在使用过程中将很快出现极板上活性物质之间以及活性物质与金属集流体之间电接触的恶化，甚至造成活性物质脱落，导致电池的容量损失，降低使用寿命。（2）采用涂布技术，活性物质中需加入较大数量的导电剂、黏结剂、溶剂等非电化学活性成分，降低了单位体积电极片中活性物质比例，同时大量粘合剂的存在还增加了内阻，不利于电池材料以及整个电池容量和功率性能的发挥。电池内阻的增加也直接影响电池充放电时的发热量，且对散热不利，造成电池温度过高以及电池内部温度不均衡，能使动力型电池堆中的部分电池过早失效，造成电池堆维修和失效电池更换成本的剧烈增加。（3）由于粘合剂、合浆用溶剂中存在水或非水溶剂，必须经过高温烘烤工艺加以去除，而随着电池正负极活性材料纳米化、多孔化发展趋势越来越明确，溶剂的去除将变得越来越困难。因此湿法制片工艺对工作环境的要求越来越高，耗费的能源越来越大，电池的制造成本也将直线上升。

由于存在以上问题，大幅度改进动力型锂离子电池的极片制造工艺，十分迫切和必要。电极中集流体的主要作用是集中传导电子、均匀分布电流。传统的电极集流体是铝箔和铜箔，用于制造动力锂离子电池电极片时存在前述弊病。其中采用三维结构的泡沫金属集流体代替铝箔和铜箔，实现能耗更低的电极片制作工艺很有发展潜力。中国专利申请号为200610154100.5的专利申请中公开了一种将泡沫金属用于锂离子二次电池的集流体，但还是沿用传统的拉浆等工艺填涂集流体，电池正负极材料膏状体由活性物质、导电剂和粘结剂等在溶剂中混合得到。显然这一发明仍然不能解决上述湿法工艺制造动力型锂离子电池极片所面临的三个问题。

发明内容

本发明的目的在于考虑上述问题而提供一种设计合理，方便实用的动力型锂离子电池用电极的制造设备。用本发明制造的电极能有效提高电极活性物质的电导率，降低内阻，减少电池产热和有利于散热，延长动力型锂离子电池使用寿命。

本发明的另一目的在于提供一种制作简便，生产效率高的动力型锂离子电池用电极的制造方法。本发明不仅缩短电池的制造周期，大大降低能量消耗，且节约电池的生产成本。

本发明的技术方案是：本发明的动力型锂离子电池用电极的制造设备，包括有振动盘、泡沫金属模具、电极固态填充料粉体箱、泡沫金属，其中泡沫金属模具置于振动盘上，电极固态填充料粉体箱置于泡沫金属模具的上方，泡沫金属置于泡沫金属模具内。

上述填充后的泡沫金属放置于载物台上，并通过刮片刮平；上述刮平后的泡沫金属放置于能将填充后的泡沫金属均匀压实成薄片的成型模具内。

上述刮片是塑料刮片，或金属刮片，或合金刮片。

上述成型模具的加压压力为80—600吨/平方厘米。上述震动盘的下部安装有震动方向为上下的振动器；上述电极固态填充料粉体箱的材质是塑料，或金属，或金属合金。

上述电极固态填充料粉体箱的底面开有通孔，开有通孔的底面的下面设置有通过开合控制活性物质粉体箱内粉末的下落的挡板。

上述电极固态填充料粉体箱的底面开有的通孔为圆孔，孔与孔间的间距为1-5mm，圆孔的直径为0.5mm-10mm。

本发明的动力型锂离子电池用电极的制造方法，包括如下步骤：

1）确定电池电极的固态电极活性物质用量和泡沫金属的集流体尺寸：根据动力电池的实际制造要求，确定电池的固态电极活性物质的用量和泡沫金属的厚度尺寸；

2）配制电池电极固态填充料，切割泡沫金属：电池电极的正极或负极材料为固态电极活性物质，固态电极活性物质为均匀细腻粉末，粉末颗粒的平均粒径为5nm-200μm，向粉末颗粒中添加固态导电剂和固态黏结剂，并搅拌混匀组成电极固态填充料；切割泡沫金属至所需尺寸，泡沫金属的长宽尺寸由泡沫金属模具的尺寸决定，泡沫金属的长宽尺寸比泡沫金属模具的尺寸小1-5mm，确保能完全放入其中；

3）向泡沫金属内填充电极固态填充料：将切割好的泡沫金属置于泡沫金属模具中，把上述备好的电极固态填充料装入电极固态填充料粉体箱内，开启振动盘，打开电极固态填充料粉体箱挡板，粉末经带孔底面漏出,震动盘保持震动，直到电极固态填充料粉末填充完毕;

4）刮去多余粉末：将填充有电极固态填充料的泡沫金属从泡沫金属模具中取出，置于载物台上，用刮片将填充后的泡沫金属表面多余粉末刮去；

5）压制成型：将填充后的泡沫金属放置于成型模具内，根据所需要的极片厚度设置成型模具的加压压力为80—600吨/平方厘米，将填充后的泡沫金属均匀压实成薄片；

6）取片切割成电极极片：将上述薄片从成型模具中取出，根据实际动力电池参数需要确定极片尺寸，将薄片横切和分切成块，横切时预留极耳位置。

上述泡沫金属的规格为：PPI:5-80，孔隙率：50%-98%。

上述电池的正极采用的固态电极活性物质包括磷酸铁锂（LiFePO₄）、三元（Co、Ni、Mn）、锰酸锂（LiMnO₂、LiMn₂O₄）、磷酸钒锂（Li₃V₂(PO₄)₃）、镍酸锂（LiNiO₂）、钒酸锂（LiV₃O₈）中的任意一种或几种的组合，电池的负极采用的固态电极活性物质包括石墨、钛酸锂（Li₄Ti₅O₁₂）、硅基负极材料、锡基负极材料中的任意一种或几种的组合。

本发明采用泡沫金属作为电池集流体，固态填充料填充其中采用加压工艺制造动力型锂离子电池极片，具有以下优点：（1）三维骨架结构穿插于固态填充料粉末中，具有持久性三维机械握裹应力，活性物质不易脱落，对于充放电期间因脱嵌锂引起材料结构膨胀-收缩现象导致体积严重变形的正负极材料（如锡基和硅基负极材料），具有抑制和矫正形变作用，从而较大的延长动力型锂离子电池的寿命。（2）泡沫金属纤维状骨架结构比表面积巨大，电导热导率高，通孔均匀细致，活性物质填充其中，与其接触的内表面积达到最大化，显著缩短了电子的传输距离，减小了内阻，大大增强了动力型锂离子电池的大电流放电能力，降低了大电流放电时所产生的热量，对于迅速散热也有很大帮助。（3）泡沫金属独特的网络结构允许采用固体干粉填充，电极固态填充料由电池活性材料、固体导电剂和固体粘结剂组成，无需加入溶剂，故不经过烘烤阶段经加压工艺直接制得极片使用，大大降低了能耗。（4）上述泡沫金属细致的网络结构遍布于活性物质中，加上骨架的三维机械握裹应力，极大的提高了活性物质颗粒间的导电能力和凝聚力，减小了活性物质对导电剂和粘结剂的依赖，故添加少量导电剂和粘结剂就能满足要求。如此，在不改变单体电池体积的前提下，增大了活性物质在电极极片中的有效容量，从而提高了电池的能量密度。

上述硅基和锡基材料因为理论容量极高、嵌锂电位低而被认为具有大发展潜力的锂离子电池负极材料，但由于在脱、嵌锂循环过程中经历严重的体积变化（硅基材料体积变化率：280%～300%，锡基材料体积变化率：100%～300%），产生很大的内应力使硅基和锡基材料本身的宏观机械应力不足以抵抗，从而导致材料结构破坏和机械粉化，材料颗粒与颗粒间、材料颗粒与集流体间失去电接触，致使电池容量迅速衰减。本发明使用泡沫金属作为动力型锂离子电池电极集流体，其三维细致的骨架结构对电极材料具有强而长久性的宏观握裹应力，对填充于其中的电极活性物质具有固定作用，对前述活性材料在充放电过程中发生的体积形变具有抑制和缓冲作用。本发明为硅基和锡基负极材料在动力型锂离子电池实际工程应用中的实施提供了可行性。

本发明能有效提高电极活性物质的电导率，降低内阻，减少电池产热和有利于散热，延长动力型锂离子电池使用寿命；此外，本发明不仅缩短了电池的制造周期，更大大降低了能量消耗，节约了电池生产成本。本发明是一种设计巧妙，性能优良，方便实用的动力型锂离子电池用电极的制造设备及其制造方法。

附图说明

图1为本发明泡沫金属填充电极固态填充料的示意图；

图2 为本发明电极固态填充料粉体箱的底面示意图；

图3为本发明电极固态填充料粉体箱箱底挡板的示意图；

图4为本发明刮片刮去泡沫金属表面多余粉末的示意图；

图5为本发明电极薄片成型的示意图。

图中：振动盘 1；泡沫金属模具 2；电极固态填充料粉体箱 3；电极固态填充料粉体箱的底面 31；电极固态填充料粉体箱挡板 32；泡沫金属4；载物台 5；刮片 6；成型模具7。

具体实施方式

实施例：

本发明的动力型锂离子电池用电极的制造设备，包括有振动盘1、泡沫金属模具2、电极固态填充料粉体箱3、泡沫金属4，其中泡沫金属模具2置于振动盘1上，电极固态填充料粉体箱3置于泡沫金属模具2的上方，泡沫金属4置于泡沫金属模具2内。

上述填充后的泡沫金属4放置于载物台5上，并通过刮片6刮平；上述刮平后的泡沫金属4放置于能将填充后的泡沫金属4均匀压实成薄片的成型模具7内。

上述刮片6是塑料刮片，或金属刮片，或合金刮片。

上述成型模具7的加压压力为80—600吨/平方厘米。上述震动盘1的下部安装有震动方向为上下的振动器；上述电极固态填充料粉体箱3的材质是塑料，或金属，或金属合金。

上述电极固态填充料粉体箱3的底面31开有通孔，开有通孔的底面31的下面设置有通过开合控制活性物质粉体箱3内粉末的下落的挡板32。

上述电极固态填充料粉体箱3的底面31开有的通孔为圆孔，孔与孔间的间距为1-5mm，圆孔的直径为0.5mm-10mm。

上述泡沫金属4可以是泡沫铝、泡沫铝合金、泡沫镍、泡沫镍合金、泡沫铜、泡沫铜合金中的任意一种，或者泡沫金属4是在金属表面镀铝、镀铜、镀镍等。

如下是动力型锂离子电池正极极片及负极极片的制造过程实施例：

1.动力型锂离子电池正极极片的制造

（1）磷酸铁锂（LiFePO₄）正极材料极片

表1正极固态填充料成分配比

项目	活性物质	导电剂	粘结剂
				成分	LiFePO₄	乙炔黑	PVDF
质量比	9.2～10	0～0.7	0～0.1

以平均粒径为500nm的磷酸铁锂（LiFePO₄）为活性物质，根据电池容量要求，确定活性物质磷酸铁锂（LiFePO₄）的用量和泡沫金属4的尺寸，本实施例中，泡沫金属4是泡沫铝或者是表面镀铝的泡沫金属。在LiFePO₄粉末中添加少许导电剂和粘结剂，构成电极固态填充料，如表1所示，机械混合均匀，备用。根据泡沫金属模具2的长宽尺寸切割泡沫铝或表面镀铝的泡沫金属，切割好后，放置于泡沫金属模具2中。合上固态填充料粉体箱箱底挡板32，将固态填充料粉末转入固态填充料粉体箱3内，开启震动盘1，根据需要调节其震动功率，打开挡板32，粉末经固态填充料粉体箱底面31漏出填入泡沫铝或者表面镀铝的泡沫金属4内，经振动盘1的上下振动，能确保填充的密实性。待填充结束，合上固态填充料粉体箱挡板32，取出填充有固态填充料的泡沫铝或者表面镀铝的泡沫金属4，放置于载物台5上，用刮片6轻轻刮掉泡沫铝或者表面镀铝的泡沫金属4表面多余的粉末。然后放入成型模具7中进行加压成型，成型模具7的加压压力为80—600吨/平方厘米，压制成18-22

m的薄片。加压成型后，取出电极薄片，根据动力电池电极极片的制作规格把压制好的极片进行横切和分切，横切时注意准确预留极耳位置，同时应尽可能避免极片毛刺现象，以防毛刺刺破隔膜引起电池短路。

（2）锰酸锂（LiMn₂O₄）正极材料极片

表2 正极固态填充料成分配比

项目	活性物质	导电剂	粘结剂
				成分	LiMn₂O₄	乙炔黑	PVDF
质量比	9.2～10	0～0.7	0～0.1

以平均粒径为5μm的锰酸锂（LiMn₂O₄）为活性物质，根据电池容量要求，确定活性物质锰酸锂（LiMn₂O₄）的用量和和泡沫金属4的尺寸，本实施例中，泡沫金属4是泡沫铝或者是表面镀铝的泡沫金属。在LiMn₂O₄粉末中添加少许导电剂和粘结剂，构成电极固态填充料，如表2所示，机械混合均匀，备用。根据泡沫金属模具2的长宽尺寸切割泡沫金属4的尺寸，切割好后，放置于泡沫金属模具2中。合上固态填充料粉体箱箱底挡板32，将固态填充料粉末转入固态填充料粉体箱3内，开启震动盘1，根据需要调节其震动功率，打开挡板32，粉末经固态填充料粉体箱底面31漏出填入泡沫铝或者表面镀铝的泡沫金属4内，经振动盘1的上下振动，能确保填充的密实性。待填充结束，合上固态填充料粉体箱挡板32，取出填充有固态填充料的泡沫铝或者表面镀铝的泡沫金属4，放置于载物台5上，用刮片6轻轻刮掉泡沫铝或者表面镀铝的泡沫金属4表面多余的粉末。然后放入成型模具7中进行加压成型，成型模具7的加压压力为80—600吨/平方厘米，压制成18-22

（3）镍钴锰酸锂（LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂）正极材料极片

表3正极固态填充料成分配比

项目	活性物质	导电剂	粘结剂
				成分	LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂	乙炔黑	PVDF
质量比	9.2～10	0～0.7	0～0.1

以平均粒径为15μm的镍钴锰酸锂（LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂）为活性物质，根据电池容量要求，确定活性物质镍钴锰酸锂（LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂）的用量和泡沫金属4的尺寸，本实施例中，泡沫金属4是泡沫铝或者是表面镀铝的泡沫金属。在LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂粉末中添加少许导电剂和粘结剂，构成电极固态填充料，如表3所示，机械混合均匀，备用。根据泡沫金属模具2的长宽尺寸切割泡沫铝（或者泡沫铝合金），切割好后，放置于泡沫金属模具2中。合上固态填充料粉体箱箱底挡板32，将固态填充料粉末转入固态填充料粉体箱3内，开启震动盘1，根据需要调节其震动功率，打开挡板32，粉末经固态填充料粉体箱底面31漏出填入泡沫铝或者泡沫铝合金内，经振动盘1的上下振动，能确保填充的密实性。待填充结束，合上固态填充料粉体箱挡板32，取出填充有固态填充料的泡沫铝或者泡沫铝合金，放置于载物台5上，用刮片6轻轻刮掉泡沫铝或者泡沫铝合金表面多余的粉末。然后放入成型模具7中进行加压成型，成型模具7的加压压力为80—600吨/平方厘米，压制成18-22

2.一种动力型锂离子电池负极极片的制造

（1）石墨负极材料极片

表4 负极固态填充料成分配比

项目	活性物质	粘结剂
			成分	石墨	PTFE
质量比	9.8～10	0～0.15

以平均粒径为300nm的石墨（C）为活性物质，根据电池容量要求，确定活性物质C的用量和泡沫铜或者是表面镀铜的泡沫金属的尺寸。在石墨粉末中添加少许粘结剂，如表4所示，因为石墨本身导电性良好，所以无需加用导电剂，然后机械混合均匀，构成负极固态填充料，备用。根据泡沫金属模具2的长宽尺寸切割和泡沫金属4的尺寸，本实施例中，泡沫金属4是泡沫铜或者是表面镀铜的泡沫金属，切割好后，置于泡沫金属模具2中。合上固态填充料粉体箱箱底挡板32，将固态填充料粉末转入固态填充料粉体箱3内，开启震动盘1，根据需要调节其震动功率，打开挡板32，粉末经固态填充料粉体箱3的底面31漏出填入泡沫铜或者是表面镀铜的泡沫金属4内，经振动盘1的上下振动，确保填充的密实性。待填充结束后，合上活性物质粉体箱挡板32，取出填充有活性物质的泡沫铜或者是表面镀铜的泡沫金属4，放置于载物台5上，用刮片6刮掉泡沫铜或者是表面镀铜的泡沫金属4表面多余的粉末。然后放入成型模具7中进行加压成型，成型模具7的加压压力为80—600吨/平方厘米，压制成8-12

m的薄片。加压成型后，取出电极薄片，根据动力型锂离子电池电极极片的制作规格把压制好的极片进行横切和分切，横切时注意准确预留极耳位置，同时应尽可能避免极片毛刺现象，以防毛刺刺破隔膜引起电池短路。

（2）钛酸锂（Li₄Ti₅O₁₂）负极材料极片

表5 负极固态填充料成分配比

项目	活性物质	导电剂	粘结剂
				成分	Li₄Ti₅O₁₂	Super P	PVDF
质量比	9.2～10	0～0.7	0～0.1

以平均粒径为500nm的钛酸锂（Li₄Ti₅O₁₂）为活性物质，根据电池容量要求，确定活性物质Li₄Ti₅O₁₂的用量和泡沫铜（或者是表面镀铜的泡沫金属）的尺寸。在Li₄Ti₅O₁₂中添加少许导电剂和粘结剂，如表5所示，然后机械混合均匀，构成负极固态填充料，备用。根据泡沫金属模具2的长宽尺寸切割泡沫金属4的尺寸，本实施例中，泡沫金属4是泡沫铜或者是表面镀铜的泡沫金属，切割好后，置于泡沫金属模具2中。合上固态填充料粉体箱箱底挡板32，将固态填充料粉末转入固态填充料粉体箱3内，开启震动盘1，根据需要调节其震动功率，打开挡板32，粉末经固态填充料粉体箱3的底面31漏出填入泡沫铜或者是表面镀铜的泡沫金属4内，经振动盘1的上下振动，确保填充的密实性。待填充结束后，合上活性物质粉体箱挡板32，取出填充有活性物质的泡沫铜或者是表面镀铜的泡沫金属4，放置于载物台5上，用刮片6刮掉泡沫铜或者是表面镀铜的泡沫金属4表面多余的粉末。然后放入成型模具7中进行加压成型，成型模具7的加压压力为80—600吨/平方厘米，压制成8-12m的薄片。加压成型后，取出电极薄片，根据动力型锂离子电池电极极片的制作规格把压制好的极片进行横切和分切，横切时注意准确预留极耳位置，同时应尽可能避免极片毛刺现象，以防毛刺刺破隔膜引起电池短路。

（3）硅基负极材料极片

表6负极固态填充料成分配比

项目	活性物质	导电剂	粘结剂
				成分	SiO₂	乙炔黑	PVDF
质量比	9.2～10	0～0.7	0～0.1

以平均粒径为500nm的硅基负极材料为活性物质，根据电池容量要求，确定活性物质SiO₂的用量和泡沫铜（或者泡沫铜合金）的尺寸。在SiO₂中添加少许导电剂和粘结剂，如表6所示，然后机械混合均匀，构成负极固态填充料，备用。根据泡沫金属模具2的长宽尺寸切割泡沫金属4的尺寸，本实施例中，泡沫金属4是泡沫铜或者泡沫铜合金，切割好后，置于泡沫金属模具2中。合上固态填充料粉体箱箱底挡板32，将固态填充料粉末转入固态填充料粉体箱3内，开启震动盘1，根据需要调节其震动功率，打开挡板32，粉末经固态填充料粉体箱3的底面31漏出填入泡沫铜或者泡沫铜合金内，经振动盘1的上下振动，确保填充的密实性。待填充结束后，合上活性物质粉体箱挡板32，取出填充有活性物质的泡沫铜或者泡沫铜合金4，放置于载物台5上，用刮片6刮掉泡沫铜或者泡沫铜合金表面多余的粉末。然后放入成型模具7中进行加压成型，成型模具7的加压压力为80—600吨/平方厘米，压制成8-12

Claims

1.一种动力型锂离子电池用电极的制造设备，其特征在于包括有振动盘（1）、泡沫金属模具（2）、电极固态填充料粉体箱（3）、泡沫金属（4），其中泡沫金属模具（2）置于振动盘（1）上，电极固态填充料粉体箱（3）置于泡沫金属模具（2）的上方，泡沫金属（4）置于泡沫金属模具（2）内。

2.根据权利要求1所述的动力型锂离子电池用电极的制造设备，其特征在于上述填充后的泡沫金属（4）放置于载物台（5）上，并通过刮片（6）刮平；上述刮平后的泡沫金属（4）放置于能将填充后的泡沫金属（4）均匀压实成薄片的成型模具（7）内。

3.根据权利要求2所述的动力型锂离子电池用电极的制造设备，其特征在于上述刮片（6）是塑料刮片，或金属刮片，或合金刮片。

4.根据权利要求2所述的动力型锂离子电池用电极的制造设备，其特征在于上述成型模具（7）的加压压力为80—600吨/平方厘米。

5.根据权利要求1至4任一项所述的动力型锂离子电池用电极的制造设备，其特征在于上述震动盘（1）的下部安装有震动方向为上下的振动器；上述电极固态填充料粉体箱（3）的材质是塑料，或金属，或金属合金。

6.根据权利要求5所述的动力型锂离子电池用电极的制造设备，其特征在于上述电极固态填充料粉体箱（3）的底面（31）开有通孔，开有通孔的底面（31）的下面设置有通过开合控制活性物质粉体箱（3）内粉末的下落的挡板（32）。

7.根据权利要求5所述的动力型锂离子电池用电极的制造设备，其特征在于上述电极固态填充料粉体箱（3）的底面（31）开有的通孔为圆孔，孔与孔间的间距为1-5mm，圆孔的直径为0.5mm-10mm。

8.根据权利要求1所述的动力型锂离子电池用电极的制造方法，其特征在于包括如下步骤：

1）确定电池电极的固态电极活性物质用量和的集流体尺寸：根据动力电池的实际制造要求确定电池的固态电极活性物质的用量,并确定集流体采用泡沫金属（4），且根据动力电池的实际制造要求确定泡沫金属（4）的厚度尺寸；

2）配制电池电极固态填充料，切割泡沫金属（4）：电池电极的正极或负极材料为固态电极活性物质，固态电极活性物质为均匀细腻粉末，粉末颗粒的平均粒径为5nm-200μm，向粉末颗粒中添加固态导电剂和固态黏结剂，并搅拌混匀组成电极固态填充料；切割泡沫金属（4）至所需尺寸，泡沫金属（4）的长宽尺寸由泡沫金属模具（2）的尺寸决定，泡沫金属（4）的长宽尺寸比泡沫金属模具（2）的尺寸小1-5mm，确保能完全放入其中；

3）向泡沫金属（4）内填充电极固态填充料：将切割好的泡沫金属（4）置于泡沫金属模具（2）中，把上述备好的电极固态填充料装入电极固态填充料粉体箱（3）内，开启振动盘（1），打开电极固态填充料粉体箱挡板（32），粉末经带孔底面（31）漏出,震动盘（1）保持震动，直到电极固态填充料粉末填充完毕;

4）刮去多余粉末：将填充有电极固态填充料的泡沫金属（4）从泡沫金属模具（2）中取出，置于载物台（5）上，用刮片（6）将填充后的泡沫金属（4）表面多余粉末刮去；

5）压制成型：将填充后的泡沫金属（4）放置于成型模具（7）内，根据所需要的极片厚度设置成型模具（7）的加压压力为80—600吨/平方厘米，将填充后的泡沫金属（4）均匀压实成薄片；

6）取片切割成电极极片：将上述薄片从成型模具（7）中取出，根据实际动力电池参数需要确定极片尺寸，将薄片横切和分切成块，横切时预留极耳位置。

9.根据权利要求8所述的动力型锂离子电池用电极的制造方法，其特征在于上述泡沫金属（4）的规格为：PPI:5-80，孔隙率：50%-98%。

10.根据权利要求8所述的动力型锂离子电池用电极的制造方法，其特征在于上述电池的正极采用的固态电极活性物质包括磷酸铁锂（LiFePO₄）、三元（Co、Ni、Mn）、锰酸锂（LiMnO₂、LiMn₂O₄）、磷酸钒锂（Li₃V₂(PO₄)₃）、镍酸锂（LiNiO₂）、钒酸锂（LiV₃O₈）中的任意一种或几种的组合，电池的负极采用的固态电极活性物质包括石墨、钛酸锂（Li₄Ti₅O₁₂）、硅基负极材料、锡基负极材料中的任意一种或几种的组合。