一种双层导电胶干法涂布的极片及其制备工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种双层导电胶干法涂布的极片及其制备工艺，包括：获取导电胶、集流体和干粉料，其中，导电胶包括底层导电胶和顶层导电胶；所述干粉料包括有效物质、导电剂和PTFE；在集流体上涂覆底层导电胶，采用140

【技术实现步骤摘要】
一种双层导电胶干法涂布的极片及其制备工艺


[0001]本专利技术涉及电池领域，具体涉及一种双层导电胶干法涂布的极片及其制备工艺。

技术介绍

[0002]锂离子电池自商品化以来，其中使用的极片大多都是采用湿法工艺制浆，然后将浆液涂覆在集流体上，最后进行干燥后制备得到。部分极片也有采用干法进行极片制备，采用干法电极工艺相对于湿法工艺而言，具有以下大优势：
[0003]①
可以提高电极的压实密度，提高极片厚度，扩大活性材料可用空间；
②
干法不需要使用有机溶剂，由于避免了有机溶剂的使用及有机溶剂内杂质的导入，使得电化学副反应降低，以此也可以提高电化学体系电压；
③
由于干法避免了溶剂的使用，减少了烘干成本，因此在成本上具有很大的优势；
④
由于干法减少了有毒溶剂NMP的使用，对人体的健康及环保都具有很大的优势。
[0004]因此，干法电极工艺将是电池制备领域的重点研发方向，虽然干法电极工艺具有以上的各项优势，但其也明显存在一些缺陷，比如：干法电极工艺中的干粉料很难常规涂敷在集流体上，且即使涂敷于集流体上，制备出的极片容易出现干粉料脱落的问题，该问题明显制约了干法电极工艺的发展。

技术实现思路

[0005]因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服干法电极工艺中制备出的极片容易出现干粉料脱落的缺陷，从而提供能避免干粉料脱落的一种双层导电胶干法涂布的极片及其制备工艺。
[0006]一种双层导电胶干法涂布的极片制备工艺，包括：
[0007]获取导电胶、集流体和干粉料；其中，导电胶包括底层导电胶和顶层导电胶；所述干粉料包括有效物质、导电剂和PTFE(聚四氟乙烯)，PTFE的用量为干粉料总重量的2％
‑
5％；
[0008]在集流体上涂覆底层导电胶，采用140
‑
210℃的温度对干粉料进行烘烤，再将烘烤后的干粉料附着在集流体的底层导电胶上，或者将烘烤后的干粉料制成片状结构后附着在集流体的底层导电胶上，压制，压制完成后干燥，最后再在干粉料上涂覆顶层导电胶，再次进行干燥。
[0009]所述压制的压力为90
‑
130Kgf/cm2；负极片在行业中烘烤温度基本上都是90
‑
100℃，用低于90℃以下也可以烘干，时间上就比较长些，高于100℃容易造成负极片烘裂，因此本专利技术中该干燥的温度优选为90
‑
100℃。
[0010]所述底层导电胶和顶层导电胶的厚度均为15
‑
25μm。
[0011]所述导电胶均由导电剂、粘结剂和去离子水组成，导电剂的用量为导电胶总重量的4％
‑
6％，粘结剂的用量为导电胶总重量的0.03％
‑
0.1％。
[0012]所述底层导电胶中的导电剂为S
‑
P(导电碳黑)，顶层导电胶的导电剂为CNT(碳纳
米管)。
[0013]所述粘结剂包括粉末粘结剂和水合粘结剂，所述底层导电胶中的粘结剂为PVP(聚乙烯吡咯烷酮)，顶层导电胶的粘结剂为PVDF(聚偏氟乙烯)。
[0014]所述导电胶的制备过程为：
[0015]球磨：先把导电剂和粉末粘结剂以及部分去离子水按照比例进行球磨，获取球磨样；
[0016]混匀：取球磨样再与水合粘结剂及剩余的去离子水进行混匀即可。
[0017]所述球磨样中导电剂、粉末粘结剂和去离子水的质量比为(0.5
‑
1.5)：(0.005
‑
0.02)：(18
‑
22)；
[0018]所述混匀步骤中球磨样、水合粘结剂及去离子水的质量比为(40
‑
55)：(0.5
‑
2)：(30
‑
40)。
[0019]所述有效物质包括石墨以及主体材料，所述主体材料为正极粉体或负极粉体；所述干粉料中主体材料：PTFE：导电剂：石墨的质量比为(92
‑
96)：(2
‑
5)：(1
‑
2)：(0.1
‑
1)。
[0020]所述干粉料的烘烤时间为1
‑
1.5h。
[0021]本专利技术技术方案，具有如下优点：
[0022]1.本专利技术提供的双层导电胶干法涂布的极片制备工艺中，在底层涂一层较薄的导电胶，可以让干粉料更好的粘结在集流体上，上部再涂一层导电胶，确保没有接触到底部导电胶的干粉料掉粉；同时结合干粉料中加入的PTFE，在温度140
‑
210℃烘烤下，可以实现材料结构的转变，球形到线性的转化，把干混的其他材料很好的团聚在一起，不至于散落，有利于后续干法的涂敷。因此，通过双层导电胶的设计，结合PTFE在高温下对干粉料中其他物质的聚集作用，相互配合可以有效达到避免干粉料脱落的目的；
[0023]且上述方式并不需要显著增加粘结剂用量，在达到干法电极工艺要求的同时，还可以有效保证有效物质和导电剂的占比，继而提高电容量和锂离子的迁移速度，降低电池的内阻。
[0024]2.本专利技术的底层导电胶中的导电剂使用的是S
‑
P，顶层导电胶中的导电剂使用的是CNT；由于顶层导电胶距离隔膜较远，且CNT比SP导电性更好，CNT也能较好的存储电解液；因此，本申请可以有效提升锂离子迁移通道，有利于电池的大倍率放电。
[0025]3.本专利技术底层导电胶中的粉末粘结剂优选为PVP，顶层导电胶中的粉末粘结剂优选为PVDF；由于PVDF的粘结性能比PVP的粘结强度要好，该优选设置方式能够进一步保证干粉料不掉料。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，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。
[0027]图1是本专利技术的工艺流程示意图。
[0028]图2是本专利技术试验例1中制备得到的电极片的涂覆效果图。
具体实施方式
[0029]提供下述实施例是为了更好地进一步理解本专利技术，并不局限于所述最佳实施方式，不对本专利技术的内容和保护范围构成限制，任何人在本专利技术的启示下或是将本专利技术与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本专利技术相同或相近似的产品，均落在本专利技术的保护范围之内。
[0030]实施例中未注明具体实验步骤或条件者，按照本领域内的文献所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以市购获得的常规试剂产品。
[0031]实施例1
[0032]一种双层导电胶干法涂布的极片制备工艺，如图1所示，包括：
[0033]第一步，获取导电胶、集流体和干粉料。
[0034]其中，导电胶包括底本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双层导电胶干法涂布的极片制备工艺，其特征在于，包括：获取导电胶、集流体和干粉料，其中，导电胶包括底层导电胶和顶层导电胶；所述干粉料包括有效物质、导电剂和PTFE，PTFE的用量为干粉料总重量的2％
‑
5％；在集流体上涂覆底层导电胶，采用140
‑
210℃的温度对干粉料进行烘烤，再将烘烤后的干粉料附着在集流体的底层导电胶上，或者将烘烤后的干粉料制成片状结构后附着在集流体的底层导电胶上，压制，压制完成后干燥，最后再在干粉料上涂覆顶层导电胶，再次进行干燥。2.根据权利要求1所述的极片制备工艺，其特征在于，所述压制的压力为90
‑
130Kgf/cm2；和/或，所述干燥的温度为90
‑
100℃；和/或，所述底层导电胶和顶层导电胶的厚度均为15
‑
25μm。3.根据权利要求1或2所述的极片制备工艺，其特征在于，所述导电胶均由导电剂、粘结剂和去离子水组成，导电剂的用量为导电胶总重量的4％
‑
6％，粘结剂的用量为导电胶总重量的0.03％
‑
0.1％。4.根据权利要求3所述的极片制备工艺，其特征在于，所述底层导电胶中的导电剂为S
‑
P，顶层导电胶的导电剂为CNT。5.根据权利要求3所述的极片制备工艺，其特征在于，所述粘结剂包括粉末粘结剂和水合粘结剂，底层导电胶中的粉末粘结剂为PVP，顶层导电胶中的粉末粘结剂为...

【专利技术属性】
技术研发人员：张中春，赵莉，彭建林，唐雪姣，
申请(专利权)人：深圳市莫提尔科技有限公司，
类型：发明
国别省市：