一种水性磷酸铁锂电池正极片涂布加工方法技术

本发明专利技术公开了一种水性磷酸铁锂电池正极片涂布加工方法，步骤如下：步骤一、正极浆料片的制备；正极浆料片由磷酸铁锂、导电剂、水性粘结剂与作为溶剂的水混合而成；步骤二、第一个正面的单面涂布；步骤三、第一个反面的单面涂布；步骤四、涂布面密度的递次增加。本发明专利技术由于采用了多次翻转涂布的方式，在提高正极片涂布面密度的同时，很好地防止极片出现脱粉现象，所以能在不改变锂电池基本性能的前提下，显著地提高正极片的面密度，能提高正极片的涂布辅料量，有效提高其能量密度。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，步骤如下：步骤一、正极浆料片的制备；正极浆料片由磷酸铁锂、导电剂、水性粘结剂与作为溶剂的水混合而成；步骤二、第一个正面的单面涂布；步骤三、第一个反面的单面涂布；步骤四、涂布面密度的递次增加。本专利技术由于采用了多次翻转涂布的方式，在提高正极片涂布面密度的同时，很好地防止极片出现脱粉现象，所以能在不改变锂电池基本性能的前提下，显著地提高正极片的面密度，能提高正极片的涂布辅料量，有效提高其能量密度。【专利说明】【
】本专利技术涉及；更具体地说是涉及一种正、反两面的涂布面密度均为200?600g/m2的水性锂电池正极片的涂布加工方法。【
技术介绍
】目前已普及的各种电池体系中，锂离子电池由于其高能量密度的特性，已经广泛应用在数码产品、电动玩具，以及电动工具、电动汽车等领域；而如何进一步提高其能量密度也一直是研究的重点。锂电池内部一般由正极材料及其集流体、负极材料及其集流体、电解液、隔膜、夕卜壳等部分组成。其中正极材料含量和负极材料含量按一定比例配对,共同决定电池的容量，而其它组成部分只起到构成电池体系的作用，本身并不提供容量。在锂电池各组份都已经确定的前提下，要提高其能量密度，唯一途径就是提高正极材料和负极材料在电池中的比例，则分别提高正、负极材料在其集流体上单位面积的敷料量，也就是正、负极片的涂布面山/又ο锂电池生产过程中，正、负极片的涂布是其中最关键的工艺步骤。根据目前的技术水平，相对于负极片，提高正极片涂布面密度的难度更大。对于正极片，现行的常规涂布方法是，在集流体的二面分别涂布，烘干。在这种工艺下，正极片的涂布面密度基本已经接近上限，如再过度提高，在涂布、极片处理，甚至锂电池以后的使用过程中，都极易出现脱粉现象，严重影响电池的加工可靠性和各种使用性能。若能改变涂布方式，在不出现脱粉现象的前提下显著地提高正极片的面密度，则能够大大提高锂电池的能量密度。【
技术实现思路
】本专利技术的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种能提高正极片的涂布辅料量，显著地提高正极片的面密度，能够大大提高锂电池的能量密度的锂电池正极片涂布加工方法。本专利技术的目的是这样实现的:，其特征在于步骤如下:步骤一、正极浆料片的制备；正极浆料片由磷酸铁锂、导电剂、水性粘结剂与作为溶剂的水混合而成；其中，所述的磷酸铁锂的质量比为90?97%，所述的导电剂的质量比为I?7%，所述的水性粘结剂的质量比为1.5?6%;步骤二、第一个正面的单面涂布；调节涂布口的出料宽度，将所制备的正极浆料均匀涂布在集流体的正面，然后烘干，再测试面密度，目标的单面涂布面密度为100g/m2 ；步骤三、第一个反面的单面涂布；固定涂布口的出料宽度，翻转正面已涂布的集流体，将所制备的正极浆料均匀涂布在集流体的反面，然后烘干；步骤四、涂布面密度的递次增加；将上述步骤所得的正极片再次翻转至正面，均匀涂布上所制备的正极浆料，然后烘干；之后正极片再次翻转至反面，并再次均匀涂布正极浆料，烘干；重复本步骤中在正面和反面涂布浆料步骤直至正、反两面的涂布面密度是相等或近似相等的，而且涂布面密度在200?600g/m2范围内。如上所述的，其特征在于所述的步骤一中所述的磷酸铁锂的质量比为94.5%，所述的导电剂质量比为2.5%，所述的水性粘结剂质量比为3%。如上所述的，其特征在于所述的步骤四中每翻转涂布一次，涂布的面密度增加100g/m2。如上所述的，其特征在于所述的步骤三中集流体反面的目标涂布面密度为180-200g/m2。如上所述的，其特征在于所述的步骤四中每翻转涂布一次，涂布的面密度增加180-200g/m2，将所得的正极片再次翻转至正面；最后一次涂布前，重新调节涂布口的出料宽度，将正极浆料均匀涂布在集流体的正面，然后烘干，并测试厚度，直至正面的涂布面密度分别为300-450g/m2，反面的涂布面密度分别为400-540g/m2。如上所述的，其特征在于所述的粘结剂是聚偏氟乙烯有机粘结剂、羧甲基纤维素钠粘结剂、丁苯橡胶粘结剂中的其中一种。如上所述的，其特征在于所述的集流体是铝箔、铝网、镍网中的其中一种。本专利技术由于采用了多次翻转涂布的方式，在提高正极片涂布面密度的同时，很好地防止极片出现脱粉现象，所以能在不改变锂电池基本性能的前提下，显著地提高正极片的面密度，能提高正极片的涂布辅料量，有效提高其能量密度。【【具体实施方式】】实施例1.正、反两面的涂布面密度均为400g/m2的水性磷酸铁锂正极片的多次翻转等厚涂布加工方法。步骤一正极浆料片的制备:将质量比为3%水性粘结剂溶解于适量纯水中，再加入质量比为94.5%磷酸铁锂、质量比为2.5%导电剂，可以在搅拌机中高速搅拌成均匀的浆料；步骤二、第一个正面的单面涂布:调节涂布口的出料宽度，将所制备的正极浆料均匀涂布在集流体的正面，然后在80°C恒温烘箱下搁置5分钟烘干，再测试面密度，目标的单面涂布面密度为100g/m2，若面密度不达要求，重新调节涂布口的出料宽度，重复上述涂布、烘干步骤，直到面密度符合要求；步骤三、第一个反面的单面涂布:固定涂布口的出料宽度，翻转正面已涂布的集流体，将所制备的正极浆料均匀涂布在集流体的反面，然后烘干；步骤四、涂布面密度的递次增加:将上面所得的正极片再次翻转至正面，均匀涂布上所制备的正极浆料，然后烘干；之后正极片再次翻转至反面，并再次均匀涂布正极浆料，烘干......每翻转并涂布一次，该涂布面的面密度增加100g/m2，直至正、反两面的涂布面密度均为400g/m2，涂布完成。实施例2.正、反两面的涂布面密度均为400g/m2的水性磷酸铁锂正极片的多次翻转非等厚涂布工艺。步骤一、正极浆料片的制备:将质量比为3%水性粘结剂溶解于适量纯水中，再加入质量比为94.5%磷酸铁锂、质量比为2.5%导电剂，可以在搅拌机中高速搅拌成均匀的浆料；步骤二、第一个正面的单面涂布:调节涂布口的出料宽度，将所制备的正极浆料均匀涂布在集流体的正面，然后在80°C恒温烘箱下搁置5分钟烘干(以下简称烘干)，再测试面密度，目标的单面涂布面密度为100g/m2，若面密度不达要求，重新调节涂布口的出料宽度，重复上述涂布、烘干步骤，直到面密度符合要求；步骤三、第一个反面的单面涂布:调节涂布口的出料宽度，翻转正面已涂布的集流体，将所制备的正极浆料均匀涂布在集流体的反面，然后烘干，再测试厚度，反面的目标涂布面密度为200g/m2，若面密度不达要求，重新调节涂布口的出料宽度，重复上述涂布、烘干步骤，直到面密度符合要求；步骤四、涂布面密度的递次增加:固定涂布口的出料宽度，将上面所得的正极片再次翻转至正面，均匀涂布上所制备的正极浆料，然后烘干；之后正极片再次翻转至反面，并再次均匀涂布正极浆料，烘干；每翻转并涂布一次，该涂布面的面密度增加200g/m2，直至正、反两面的涂布面密度分别为300g/m2、400g/m2 ;将上面所得的正极片再次翻转至正面；最后一次涂布前，重新调节涂布口的出料宽度，将正极浆料均匀涂布在集流体的正面，然后烘干，并测试厚度，正面的目标单面涂布面密度为400g/m2，若面密度不达要求，重新调节涂布口的出料宽度，重复上述涂布、烘干步骤，直到面密度符合要求。实施例3:正、反两面的涂布面密度均为540g/m2的水性磷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水性磷酸铁锂电池正极片涂布加工方法，其特征在于步骤如下：步骤一、正极浆料片的制备；正极浆料片由磷酸铁锂、导电剂、水性粘结剂与作为溶剂的水混合而成；其中，所述的磷酸铁锂的质量比为90～97％，所述的导电剂的质量比为1～7％，所述的水性粘结剂的质量比为1.5～6％；步骤二、第一个正面的单面涂布；调节涂布口的出料宽度，将所制备的正极浆料均匀涂布在集流体的正面，然后烘干，再测试面密度，目标的单面涂布面密度为100g/m2；步骤三、第一个反面的单面涂布；固定涂布口的出料宽度，翻转正面已涂布的集流体，将所制备的正极浆料均匀涂布在集流体的反面，然后烘干；步骤四、涂布面密度的递次增加；将上述步骤所得的正极片再次翻转至正面，均匀涂布上所制备的正极浆料，然后烘干；之后正极片再次翻转至反面，并再次均匀涂布正极浆料，烘干；重复本步骤中在正面和反面涂布浆料步骤直至正、反两面的涂布面密度是相等或近似相等的，而且涂布面密度在200～600g/m2范围内。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李齐云，陈宇杰，
申请(专利权)人：中山市电赢科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44