一种基于涂碳铝箔的锂电池制备工艺制造技术

本发明专利技术揭示了一种基于涂碳铝箔的锂电池制备工艺，包括正负极浆料制备、涂碳铝箔制备、正负极极片制备、卷绕装配和测试筛选步骤，将纳米导电石墨和碳包覆粒混合均匀形成碳混合物，并研磨成碳混合物粉末，对光铝箔进行加热，在光铝箔的温度为400~580的温度下，将碳混合物粉末均匀细腻地涂覆在光铝箔上，然后将光铝箔的温度提高至650~660度，自然冷却后清理光铝箔的表面多余的碳混合物粉末，即完成涂碳铝箔的制备。本发明专利技术采用涂碳铝箔制备锂电池，涂碳铝箔能提供非常好的静态导电性能，可以大幅度降低正极材料和涂碳铝箔之间的接触电阻，从而降低电池内阻，并能提高两者之间的附着能力，可减少粘结剂的使用量，进而可使锂电池的整体性能显著的提升。

【技术实现步骤摘要】
一种基于涂碳铝箔的锂电池制备工艺
本专利技术属于锂电池制备
，具体涉及一种基于涂碳铝箔的锂电池制备工艺。
技术介绍
锂电池是利用储存在正极材料中的锂离子以及电子在充电放电过程中反向移动从而实现正常工作的，其主要结构为正极、负极和电解液。除了主要的四大部分外，用来存放正负极材料的集流体也是锂电池的重要组成部分，其主要功能是将电池活性物质产生的电流汇集起来，以便形成较大的电流对外输出。根据锂离子电池的工作原理和结构设计，正极和负极材料需涂覆于导电集流体上，因此集流体应与活性物质充分接触，并且内阻应尽可能小。铜箔和铝箔具有良好的导电性、已形成氧化保护膜、质地较软有利于粘结、制造技术较成熟、价格相对低廉等优势，因此被选择作为锂电池集流体的主要材料。锂电池的正极电位高，铝箔的氧化层比较致密，可防止集流体氧化，因此，现有技术中选用铝箔作为正极导电集流体。但是，现有技术中使用铝箔制备的工艺过程中需要使用较多的粘结剂，用于提升正极材料与铝箔之间的粘附能力，但是这样会增大正极材料与铝箔之间的接触电阻，这样不利于提升电池的整体性能。因此，针对上述技术问题，有必要提供一种基于涂碳铝箔的锂电池制备工艺。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于涂碳铝箔的锂电池制备工艺，以解决上述的问题。为了实现上述目的，本专利技术一实施例提供的技术方案如下：一种基于涂碳铝箔的锂电池制备工艺，包括以下步骤：S1、正负极浆料制备将正极主料、正极溶剂和正极粘结剂混合并搅拌均匀，即制备完成正极浆料；将负极主料、负极溶剂和负极粘结剂混合并搅拌均匀，即制备完成负极浆料；S2、涂碳铝箔制备将纳米导电石墨和碳包覆粒混合均匀形成碳混合物，并研磨成碳混合物粉末；对光铝箔进行加热，在光铝箔的温度为400~580的温度下，将碳混合物粉末均匀细腻地涂覆在光铝箔上，然后将光铝箔的温度提高至650~660度，自然冷却后清理光铝箔的表面多余的碳混合物粉末，即完成涂碳铝箔的制备；S3、正负极极片制备通过正极自动涂布机将正极浆料均匀地涂覆在涂碳铝箔的表面，经自动烘干后自动剪切制备成正极极片；通过负极自动涂布机将负极浆料均匀地涂覆在铜箔的表面，经自动烘干后自动剪切制备成负极极片；S4、卷绕装配按正极极片、第一隔膜、负极极片、第二隔膜自上而下的顺序经卷绕注入电解液，然后经过封口和正负极耳焊接，即完成电池的装配过程，制成成品电池；S5、测试筛选将成品电池放置测试柜进行充放电测试，筛选出合格的成品电池。作为本专利技术的进一步改进，S1中，所述正极主料为锂铁磷酸盐，所述正极粘结剂为聚四氟乙烯、聚丙烯腈、丁苯橡胶和羧甲基纤维素钠中的一种或多种。作为本专利技术的进一步改进，S1中，所述正极主料、正极溶剂和正极粘结剂的质量百分比为：正极主料72~78%、正极溶剂21~29%、正极粘结剂1~2%。作为本专利技术的进一步改进，S1中，所述负极主料为钛酸盐，所述负极粘结剂为聚偏氟乙烯、丁苯橡胶、聚丙烯腈和聚丙烯酸酯中的一种或多种。作为本专利技术的进一步改进，S1中，所述负极主料、负极溶剂和负极粘结剂的质量百分比为：负极主料74~85%、负极溶剂18~20%、负极粘结剂2~6%。作为本专利技术的进一步改进，S2中，所述光铝箔厚度为9~35微米。作为本专利技术的进一步改进，S2中，所述光铝箔的合金牌号为1060、1050、1145、1235中的一种，所述光铝箔的加工硬化的状态为-O、H14、-H24、-H22、-H18中的一种。作为本专利技术的进一步改进，S2中，所述纳米导电石墨和碳包覆粒的质量百分比为：纳米导电石墨50~70%，碳包覆粒30~50%。作为本专利技术的进一步改进，S2中，所述碳混合物粉末中颗粒最大的外径为0.1~0.5微米。作为本专利技术的进一步改进，S4中，所述电解液包括溶质和溶剂，所述溶质为高氯酸锂、六氟磷酸锂和四氟硼酸锂中的一种或多种，所述溶剂为乙醚、乙烯碳酸酯、丙烯碳酸酯和二乙基碳酸酯中的一种或多种。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：本专利技术采用涂碳铝箔制备锂电池，涂碳铝箔能提供非常好的静态导电性能，可以大幅度降低正极材料和涂碳铝箔之间的接触电阻，从而降低电池内阻，并能提高两者之间的附着能力，可减少粘结剂的使用量，进而可使锂电池的整体性能显著的提升。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术一实施例中一种基于涂碳铝箔的锂电池制备工艺的流程图。具体实施方式以下将结合附图所示的各实施方式对本专利技术进行详细描述。但该等实施方式并不限制本专利技术，本领域的普通技术人员根据该等实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本专利技术的保护范围内。实施例1：本专利技术一实施例公开的一种基于涂碳铝箔的锂电池制备工艺，包括以下步骤：S1、正负极浆料制备将正极主料、正极溶剂和正极粘结剂混合并搅拌均匀，即制备完成正极浆料；具体的，正极主料为锂铁磷酸盐，正极粘结剂为聚四氟乙烯、聚丙烯腈、丁苯橡胶和羧甲基纤维素钠中的一种或多种。其中，正极主料、正极溶剂和正极粘结剂的质量百分比为：正极主料78%、正极溶剂21%、正极粘结剂1%。将负极主料、负极溶剂和负极粘结剂混合并搅拌均匀，即制备完成负极浆料；具体的，负极主料为钛酸盐，负极粘结剂为聚偏氟乙烯、丁苯橡胶、聚丙烯腈和聚丙烯酸酯中的一种或多种。其中，负极主料、负极溶剂和负极粘结剂的质量百分比为：负极主料80%、负极溶剂18%、负极粘结剂2%S2、涂碳铝箔制备将纳米导电石墨和碳包覆粒混合均匀形成碳混合物，并研磨成碳混合物粉末；对光铝箔进行加热，在光铝箔的温度为400度的温度下，将碳混合物粉末均匀细腻地涂覆在光铝箔上，然后将光铝箔的温度提高至650度，自然冷却后清理光铝箔的表面多余的碳混合物粉末，即完成涂碳铝箔的制备；其中，660度为金属铝的熔点，将光铝箔加热至650度，即接近为光铝箔的熔点临界点，光铝箔上的铝分子活跃，可与碳混合物粉末产生分子间的混合，为保证形成的导电涂层的效果，还可以使用压辊进行滚压，增加分子间混合的程度，可确保导电涂层的稳定性和耐用性，不会发生脱落的情况。具体的，光铝箔厚度为9微米，与常规的铝箔相比，厚度偏薄，光铝箔的合金牌号为1060、1050、1145、1235中的一种，光铝箔的加工硬化的状态为-O、H14、-H24、-H22、-H18中的一种。纳米导电石墨和碳包覆粒的质量百分比为：纳米导电石墨80%，碳包覆粒30%，碳混合物粉末中颗粒最大的外径为0.1微米，可确保能够在形本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于涂碳铝箔的锂电池制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、正负极浆料制备/n将正极主料、正极溶剂和正极粘结剂混合并搅拌均匀，即制备完成正极浆料；/n将负极主料、负极溶剂和负极粘结剂混合并搅拌均匀，即制备完成负极浆料；/nS2、涂碳铝箔制备/n将纳米导电石墨和碳包覆粒混合均匀形成碳混合物，并研磨成碳混合物粉末；/n对光铝箔进行加热，在光铝箔的温度为400~580的温度下，将碳混合物粉末均匀细腻地涂覆在光铝箔上，然后将光铝箔的温度提高至650~660度，自然冷却后清理光铝箔的表面多余的碳混合物粉末，即完成涂碳铝箔的制备；/nS3、正负极极片制备/n通过正极自动涂布机将正极浆料均匀地涂覆在涂碳铝箔的表面，经自动烘干后自动剪切制备成正极极片；/n通过负极自动涂布机将负极浆料均匀地涂覆在铜箔的表面，经自动烘干后自动剪切制备成负极极片；/nS4、卷绕装配/n按正极极片、第一隔膜、负极极片、第二隔膜自上而下的顺序经卷绕注入电解液，然后经过封口和正负极耳焊接，即完成电池的装配过程，制成成品电池；/nS5、测试筛选/n将成品电池放置测试柜进行充放电测试，筛选出合格的成品电池。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于涂碳铝箔的锂电池制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、正负极浆料制备
将正极主料、正极溶剂和正极粘结剂混合并搅拌均匀，即制备完成正极浆料；
将负极主料、负极溶剂和负极粘结剂混合并搅拌均匀，即制备完成负极浆料；
S2、涂碳铝箔制备
将纳米导电石墨和碳包覆粒混合均匀形成碳混合物，并研磨成碳混合物粉末；
对光铝箔进行加热，在光铝箔的温度为400~580的温度下，将碳混合物粉末均匀细腻地涂覆在光铝箔上，然后将光铝箔的温度提高至650~660度，自然冷却后清理光铝箔的表面多余的碳混合物粉末，即完成涂碳铝箔的制备；
S3、正负极极片制备
通过正极自动涂布机将正极浆料均匀地涂覆在涂碳铝箔的表面，经自动烘干后自动剪切制备成正极极片；
通过负极自动涂布机将负极浆料均匀地涂覆在铜箔的表面，经自动烘干后自动剪切制备成负极极片；
S4、卷绕装配
按正极极片、第一隔膜、负极极片、第二隔膜自上而下的顺序经卷绕注入电解液，然后经过封口和正负极耳焊接，即完成电池的装配过程，制成成品电池；
S5、测试筛选
将成品电池放置测试柜进行充放电测试，筛选出合格的成品电池。


2.根据权利要求1所述的一种基于涂碳铝箔的锂电池制备工艺，其特征在于，S1中，所述正极主料为锂铁磷酸盐，所述正极粘结剂为聚四氟乙烯、聚丙烯腈、丁苯橡胶和羧甲基纤维素钠中的一种或多种。


3.根据权利要求1或2所述的一种基于涂碳铝箔的锂电池制备工艺，其特征在于，S1中，所述正极主料、正极溶剂和正极粘结剂的质量百分比为：正极主料72~78%、正极溶剂21~2...

【专利技术属性】
技术研发人员：金容升，
申请(专利权)人：南通耐维特电源有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32