电极极片及其制备方法和锂离子电池技术

本申请属于锂离子电池技术领域，具体地为一种锂离子电池极片及其制备方法和锂离子电池。所述电极极片制备方法包括：将电极混合料与电极集流体导电纤维通过热压方式进行融合，形成电极极片。本申请提供的锂离子电池极片的制备方法，使用导电纤维作为电极集流体，降低了极片重量，且可提高正负极压实，另一方面通过热压方式融合导电纤维和电极混合料，工艺简单，简化了电芯制作工序，导电纤维与电极混合料融合度高，可得到更薄的电芯极片，从而提高电芯能量密度，进而提高单体电池容量。

Electrode plate and its preparation method and lithium ion battery

【技术实现步骤摘要】
电极极片及其制备方法和锂离子电池
本申请属于锂离子电池
，具体地为一种电极极片及其制备方法和锂离子电池。
技术介绍
目前锂离子电池按电池外形分为圆柱锂离子电池、方形锂离子电池和软包锂离子电池，其中软包电池重量较同等容量的钢壳电池轻40％，较铝壳电池轻20％，容量较同等规格尺寸的钢壳电池容量高10～15％，较铝壳电池高5～10％，所以软包电池具有更高的单体电池能量密度。怎样进一步提高单体电池容量，并且兼顾电池性能成为一个极大挑战。目前除使用克容量更高的正负极活性物质材料来提高单体电池容量外，在电池内部件结构上也有较多尝试，如使用更薄的箔材作为集流体，但更薄的箔材意味着抗拉强度的牺牲。在市场上为了提高产品竞争力，需要更高的单体电芯能量密度，进而对正负极片的压实密度要求也越来越高，较薄的箔材抗拉强度不足，在高压实下容易断裂。因此有必要研发一种新的锂离子电池电极极片以及锂离子电池，可以进一步提高单体电池容量，并且兼顾电池性能。
技术实现思路
本申请提供一种锂离子电池电极极片及其制备方法和锂离子电池，可以进一步提高单体电池容量，并且兼顾电池性能。本申请的一个方面提供一种电极极片制备方法，包括：将电极混合料与电极集流体导电纤维通过热压方式进行融合，形成电极极片。在本申请的一些实施例中，所述电极混合料为正极混合料，所述电极集流体导电纤维为正极集流体导电纤维。在本申请的一些实施例中，所述正极混合料包括：正极活性材料、正极导电剂、正极粘结剂、正极溶剂，所述正极活性材料、正极导电剂、正极粘结剂、正极溶剂的质量比为(92-97)∶(2-5)∶(3-6)∶(35-50)。在本申请的一些实施例中，所述正极活性材料包括：钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、磷酸钒锂、三元材料和/或富锰材料中的任意一种或者一种以上。在本申请的一些实施例中，所述正极导电剂包括：导电炭黑、导电石墨、碳纤维、碳纳米管、石墨烯及其混合导电浆料等。在本申请的一些实施例中，所述电极混合料为负极混合料，所述电极集流体导电纤维为负极集流体导电纤维。在本申请的一些实施例中，所述负极混合料包括：负极活性材料、负极导电剂、负极粘结剂、负极溶剂，所述负极活性材料、负极导电剂、负极粘结剂、负极溶剂的质量比为(92-97)∶(1-3)∶(3-5)∶(55-65)。在本申请的一些实施例中，所述负极活性材料包括：石墨系材料、硅系材料、锡系材料、钛酸锂和/或二维材料石墨烯材料中的任意一种或者一种以上。在本申请的一些实施例中，所述负极导电剂包括：导电炭黑、导电石墨、碳纤维、碳纳米管、石墨烯及其混合导电浆料中的任意一种或者一种以上。在本申请的一些实施例中，所述电极集流体导电纤维包括：金属纤维、炭黑系纤维、导电型金属化合物纤维和导电高分子型纤维中的任意一种或者一种以上。在本申请的一些实施例中，所述热压方式的热压温度为60-80℃，热压压力为200-500t，热压时间为10-30s。本申请的一个方面还提供一种电极极片，包括：电极混合料；电极集流体导电纤维，所述电极混合料热融合进所述电极集流体导电纤维。在本申请的一些实施例中，所述电极混合料为正极混合料，所述电极集流体导电纤维为正极集流体导电纤维。在本申请的一些实施例中，所述电极混合料为负极混合料，所述电极集流体导电纤维为负极集流体导电纤维。在本申请的一些实施例中，所述电极集流体导电纤维包括：金属纤维、炭黑系纤维、导电型金属化合物纤维和导电高分子型纤维中的任意一种或者一种以上。本申请的另一个方面提供一种锂离子电池，包括由上述所述电池极片的制备方法制备的电极极片。本申请提供的锂离子电池电极极片及其制备方法和锂离子电池，使用导电纤维作为电极集流体，降低了极片重量，且可提高正负极压实，另一方面通过热压方式融合导电纤维和电极混合料，工艺简单，简化了电芯制作工序，导电纤维与电极混合料融合度高，可得到更薄的电芯极片，从而提高电芯能量密度，进而提高单体电池容量。附图说明以下附图详细描述了本申请中披露的示例性实施例。其中相同的附图标记在附图的若干视图中表示类似的结构。本领域的一般技术人员将理解这些实施例是非限制性的、示例性的实施例，附图仅用于说明和描述的目的，并不旨在限制本公开的范围，其他方式的实施例也可能同样的完成本申请中的专利技术意图。应当理解，附图未按比例绘制。其中：图1本申请所述实施例中一种电极极片制备方法的流程图。具体实施方式以下描述提供了本申请的特定应用场景和要求，目的是使本领域技术人员能够制造和使用本申请中的内容。对于本领域技术人员来说，对所公开的实施例的各种局部修改是显而易见的，并且在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以将这里定义的一般原理应用于其他实施例和应用。因此，本公开不限于所示的实施例，而是与权利要求一致的最宽范围。下面结合实施例和附图对本专利技术技术方案进行详细说明。本申请实施例提供一种电极极片制备方法，包括：将电极混合料与电极集流体导电纤维通过热压方式进行融合，形成电极极片。图1本申请所述实施例中一种电极极片制备方法的流程图。所述制备方法包括：步骤S1，准备电极混合料的原材料；步骤S2，将所述原材料制备成电极混合料；步骤S3，将所述电极混合料与电极集流体导电纤维热压结合。在所述步骤S1中，所述电极混合料的性能直接影响到电芯的能量密度、循环寿命、倍率和存储等性能，所以合适的电极混合料对电池至关重要，所述电极混合料各原材料的种类以及质量占比尤为重要。在本申请所述实施例中，所述电极混合料可以为正极混合料或负极混合料，当所述电极混合料为正极混合料时，所述电极集流体导电纤维为正极集流体导电纤维，所述正极混合料和所述正极集流体导电纤维用于制作正极极片。在本申请的一些实施例中，所述正极混合料包括：正极活性材料、正极导电剂、正极粘结剂、正极溶剂，所述正极活性材料、正极导电剂、正极粘结剂、正极溶剂的质量比为(92-97)∶(2-5)∶(3-6)∶(35-50)。所述正极活性材料用于与锂离子结合以及释放锂离子，是完成电池功能的关键材料，正极活性材料越多，理论上可以容纳的锂离子越多，则电池的容量越大，因此，所述正极活性材料在所述正极混合料中的质量占比应该在条件允许的情况下尽可能的大。在本申请的一些实施例中，所述正极活性材料包括：钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、磷酸钒锂、三元材料和/或富锰材料中的任意一种或者一种以上。所述的正极活性材料电化学性能稳定，用于电池中，具有放电容量大，价格低廉，无记忆性等优点。所述正极导电剂是为了保证电池正极具有良好的充放电性能，可以在正极活性材料之间、正极活性材料与正极集流体导电纤维之间起到收集微电流的作用，以减小正极的接触电阻，加速电子的移动速率，同时也能有效地提高锂离子在正极混合料中的迁移速率，从而提高正极的充放电效率。在保证正极导电剂功能的情况下，应该尽可能减少正本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电极极片制备方法，包括：/n将电极混合料与电极集流体导电纤维通过热压方式进行融合，形成电极极片。/n

【技术特征摘要】
1.一种电极极片制备方法，包括：
将电极混合料与电极集流体导电纤维通过热压方式进行融合，形成电极极片。


2.如权利要求1所述电极极片制备方法，其特征在于，所述电极混合料为正极混合料，所述电极集流体导电纤维为正极集流体导电纤维。


3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述正极混合料包括：正极活性材料、正极导电剂、正极粘结剂、正极溶剂，其中，所述正极活性材料、正极导电剂、正极粘结剂、正极溶剂的质量比为(92-97)∶(2-5)∶(3-6)∶(35-50)。


4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述正极活性材料包括：钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、磷酸钒锂、三元材料和/或富锰材料中的任意一种或者一种以上。


5.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述正极导电剂包括：导电炭黑、导电石墨、碳纤维、碳纳米管、石墨烯中的任意一种或者一种以上。


6.如权利要求1所述电极极片制备方法，其特征在于，所述电极混合料为负极混合料，所述电极集流体导电纤维为负极集流体导电纤维。


7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述负极混合料包括：负极活性材料、负极导电剂、负极粘结剂、负极溶剂，其中，所述负极活性材料、负极导电剂、负极粘结剂、负极溶剂的质量比为(92-97)∶(1-3)∶(3-5)∶(55-65)。


8.如权利要求7所述制备方法，其特征在于，所述负极活性材...

【专利技术属性】
技术研发人员：范佳臻，吴月，田秀君，李敏，陈淑青，
申请(专利权)人：凌帕新能源科技上海有限公司，四川新敏雅电池科技有限公司，湖南新敏雅新能源科技有限公司，山西科诺思新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31