一种锂电池正极片的制备方法、正极片以及锂离子电池技术

本发明专利技术提供了一种锂电池正极片的制备方法，包括以下步骤：(1)将正极活性材料与导电剂、水性粘结剂、溶剂按一定比例混合，经过搅拌后制得浆料；(2)将浆料均匀地涂覆于集流体表面后进行烘干，随后收卷得到极卷；(3)对极卷进行轧膜处理；(4)将极卷进行分切和切片处理，制得极片；其中步骤(2)～(4)的一个或者多个工序的相对湿度为25％～100％。本发明专利技术通过控制(2)～(4)一个或者多个工序的环境相对湿度25％～100％，使得正极片中的水性粘结剂吸收空气中的水分，从而达到水性粘结剂的高分子结晶链段得到充分舒展，改善了极片的柔韧性，解决极片在加工过程的脆断问题。在加工过程的脆断问题。在加工过程的脆断问题。

【技术实现步骤摘要】
一种锂电池正极片的制备方法、正极片以及锂离子电池


[0001]本专利技术涉及锂离子电池
，具体涉及一种锂电池正极片的制备方法、正极片以及锂离子电池。

技术介绍

[0002]粘结剂是锂离子电池的重要组成部分，是帮助正负极活性物质和导电剂附着粘黏在集流体表面从而形成正负极极片的，是锂离子电池组成中不可缺少的一部分。
[0003]目前行业中应用的水性粘结剂(水作为溶剂，不通过乳化剂本身就可以均匀稳定分散在水里的粘结剂)，比如聚丙烯酸水性粘结剂、聚丙烯酸和丙烯腈共聚的水性粘结剂、聚乙烯醇水性粘结剂、水性聚氨酯粘结剂、羧甲基壳聚糖改性水性粘结剂，上述水性粘结剂的玻璃化温度在30℃～200℃之间，应用上述水性粘结剂的正极片，在极片轧制、极片分切、极片切片、极片卷绕和极片卷绕后压平成型的过程中，均存在容易发生极片脆裂和断裂的问题。
[0004]有鉴于此，确有必要提供一种解决上述问题的技术方案。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的之一在于：提供一种锂电池正极片的制备方法，解决上述正极片在加工的过程时容易发生脆裂或者断裂的问题。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]一种锂电池正极片的制备方法，包括以下步骤：
[0008](1)将活性材料与导电剂、粘结剂、溶剂按一定比例混合，经过搅拌后制得浆料；
[0009](2)将浆料均匀地涂覆于集流体表面后进行烘干，随后收卷得到极卷；
[0010](3)对极卷进行轧膜处理；/>[0011](4)将极卷进行分切处理，制得正极片；
[0012]其中步骤(2)～(4)的一个或者多个工序的相对湿度为25％～100％。
[0013]作为本专利技术所述锂电池正极片的制备方法的一种改进，在步骤(2)中，烘干完收卷时的环境温度为15℃～30℃，相对湿度为50％～80％。
[0014]作为本专利技术所述锂电池正极片的制备方法的一种改进，步骤(2)～(4)的一个或者多个工序的环境温度为15℃～30℃，相对湿度为50％～90％。
[0015]作为本专利技术所述锂电池正极片的制备方法的一种改进，包括喷雾装置，设置在所述(2)
‑
(4)的任一步骤中，用于将水雾喷洒在所述极卷的膜片表面。
[0016]作为本专利技术所述锂电池正极片的制备方法的一种改进，包括喷淋装置，设置在所述(2)
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(4)中的任一步骤中，用于将含有三乙胺、三乙醇胺、乙二醇、丙二醇、丁二醇和丙三醇中的一种或者多种组合形成的第一溶剂喷淋在所述极卷的膜片表面。
[0017]作为本专利技术所述锂电池正极片的制备方法的一种改进，所述第一溶剂包括丁醇、戊醇、吡啶、呋喃、吡咯烷酮、丙胺、丁胺、甲酰胺和乙酰胺中的一种或者多种。
[0018]作为本专利技术所述锂电池正极片的制备方法的一种改进，在所述步骤S1中，所述浆料添加有第二溶剂，所述第二溶剂包括三乙胺、三乙醇胺、乙二醇、丙二醇、丁二醇、丙三醇、丁醇、戊醇、吡啶、呋喃、吡咯烷酮、丙胺、丁胺、甲酰胺和乙酰胺中一种或多种。
[0019]作为本专利技术所述锂电池正极片的制备方法的一种改进，所述第二溶剂向浆料中添加的重量比例为0.1％
‑
20％。
[0020]本专利技术的目的之二在于，提供一种正极片，采用上述任意一项所述的一种锂电池正极片的制备方法制得。
[0021]本专利技术的目的之三在于，提供一种锂离子电池，包括上述的正极片。
[0022]相比于现有技术，本专利技术的有益效果在于：
[0023]1)通过控制(2)～(4)一个或者多个工序的环境相对湿度25％～100％，使得正极片中的水性粘结剂吸收空气中的水分，从而达到水性粘结剂的高分子链段得到充分舒展，改善了正极片的柔韧性，解决正极片在加工过程的脆断问题。
附图说明
[0024]图1为本专利技术一种锂电池正极片的制备方法的流程图。
具体实施方式
[0025]为使本专利技术的技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施方式和说明书附图，对本专利技术及其有益效果作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。
[0026]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0027]本文中“包括”、“包含”、“含”、“含有”、“具有”或其它变体意在涵盖非封闭式包括这些术语之间不作区分。术语“包含”是指可加入不影响最终结果的其它步骤和成分。术语“包含”还包括术语“由
…
组成”和“基本上由
…
组成”。本专利技术的组合物和方法/工艺可包含、由其组成和基本上由本文描述的必要元素和限制项以及本文描述的任一的附加的或任选的成分、组分、步骤或限制项组成。
[0028]锂离子电池正极片粘结剂应该具有如下特点：1)良好的溶解性，溶解速度快，溶解度高、良好的溶解性，溶解速度快，溶解度高。2)溶剂安全、环保、无毒，以水为溶剂最佳。3)分子量大，粘结剂用量少。4)粘度适中，便于后续加工和维持浆料的稳定。5)粘结力强，制备的正极片剥离强度大。6)电化学窗口合适。7)耐电解液腐蚀，耐电解液溶胀。8)有一定的柔韧性，制作的正极片柔韧性足够，在后续的加工过程中不会发生脆裂的问题。9)导电性和导锂离子能力好。10)来源广泛、成本低廉。
[0029]但是，实际上理想的粘结剂并不存在，以上各种特性不可兼得，实际应用中粘结剂只能满足部分要求。
[0030]为了避免正极片在在轧制、分切、切片、卷绕和正极片卷绕后压平成型的过程中容易发生脆断或者断裂的现象，目前研究的重点是改善正极片的柔韧性，解决正极片在加工过程的脆断问题。
[0031]针对上述问题，专利技术人经过深入研究发现，通过调整正极片加工时的相对湿度，使得正极片中的水性粘结剂吸收空气中的水分，进而可以提升正极片的柔韧性。
[0032]基于上述思路，本专利技术的目的之一在于，提供一种锂电池正极片的制备方法，包括以下步骤：
[0033](1)将活性材料与导电剂、粘结剂、溶剂按一定比例混合，经过搅拌后制得浆料；
[0034](2)将浆料均匀地涂覆于集流体表面后进行烘干，随后收卷得到极卷；
[0035](3)对极卷进行轧膜处理；
[0036](4)将极卷进行分切和切片处理，制得正极片；
[0037]其中步骤(2)～(4)的一个或者多个工序的相对湿度为25％～100％。
[0038]通过控制(2)～(4)一个或者多个工序的环境相对湿度25％～100％，正极片中的水性粘结剂吸收空气中的水分，从而达到水性粘结剂的高分子链段得到充分舒展，改善了正极片的柔韧性，解决正极片在加工过程的脆断问题；(2)～(4)一个或者多个工序具体为涂布收卷、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂电池正极片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将正极活性材料与导电剂、水性粘结剂、溶剂按一定比例混合，经过搅拌后制得浆料；(2)将浆料均匀地涂覆于集流体表面后进行烘干，随后收卷得到极卷；(3)对极卷进行轧膜处理；(4)将极卷进行分切和切片处理，制得极片；其中步骤(2)～(4)的一个或者多个工序的相对湿度为25％～100％。2.根据权利要求1所述的一种锂电池正极片的制备方法，其特征在于：在步骤(2)中，烘干完收卷时的环境温度为15℃～30℃，相对湿度为50％～80％。3.根据权利要求1所述的一种锂电池极片的制备方法，其特征在于：步骤(2)～(4)的一个或者多个工序的环境温度为15℃～30℃，相对湿度为50％～90％。4.根据权利要求1所述的一种锂电池正极片的制备方法，其特征在于，包括喷雾装置，设置在所述(2)
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(4)的任一步骤中，用于将水雾喷洒在所述极卷的膜片表面。5.根据权利要求1所述的一种锂电池正极片的制备方法，其特征在于，包括喷淋装置，设置在所述(2)...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈钦湘，
申请(专利权)人：陈钦湘，
类型：发明
国别省市：