一种电极片及其涂布方法和电池技术

本发明专利技术公开了一种电极片及其涂布方法和电池，该电极片包括集流体和涂覆于集流体上的浆料涂层，浆料涂层包括隔热材料涂层和水性浆料涂层，所述水性浆料涂层涂覆在所述集流体上并覆盖所述隔热材料涂层；其涂布方法为：S1:将集流体根据工艺规格设计浆料涂层区域，水性浆料涂层的宽度为w，隔热材料涂层设置在浆料涂层的两边，涂层宽度为n；S2：将隔热材料均匀涂覆在步骤S1中所设计的隔热涂层区域上，涂覆厚度为h，加热烘干；S3：将水性浆料均匀涂覆在步骤S1中所设计的水性浆料涂层区域上，涂覆厚度为H，烘烤，即完成电极片的涂布。本发明专利技术的涂布方法能减轻涂布料层边缘导热，进而解决水性极片边缘烘烤快速干燥造成的卷边及开裂的问题。片边缘烘烤快速干燥造成的卷边及开裂的问题。片边缘烘烤快速干燥造成的卷边及开裂的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种电极片及其涂布方法和电池


[0001]本专利技术涉及电池
，具体涉及一种电极片及其涂布方法和电池。

技术介绍

[0002]随着储能、电动汽车和便携式电子市场的蓬勃发展，及生态环境保护可持续发展的要求，对新兴能源的储存技术提出了越来越高的要求。目前，以过渡金属氧化物为正极，以石墨为负极的锂离子电池，及新兴储能的钠离子电池，在生活各个领域均有广泛的应用前景。
[0003]然而，钠离子电池在制备过程中会用到N
‑
甲基吡咯烷酮，该有机溶剂成本高，污染环境，危害人身体健康，不符合生态环境环保发展的要求。因此，开发水性极片成为现今锂/钠离子电池发展的热点，迫切需要探索开发成熟稳定的水性极片工艺。
[0004]目前，对于锂/钠离子电池水性浆料工艺已有文献报道，但水性浆料在涂布工艺过程中由于溶剂水的沸点比油性溶剂N
‑
甲基吡咯烷酮低及极片受热不均等原因，导致边缘两边比中间区域蒸发干的要快很多，造成涂布烘烤卷边，边缘开裂等问题。部分文献报道都是从浆料添加剂中解决此类问题，然而，改善后的水性浆料在涂布过程中仍会出现此类问题。
[0005]因此，急需开发一种新型的水性极片涂布工艺，解决水性浆料在涂布工艺中造成的边缘开裂和烘烤卷边的问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于：针对现有技术的不足，提供一种电极片，通过在集流体涂覆区域两边缘涂层隔热材料，改善水性浆料在涂布工艺过程中烘烤卷边和边缘开裂问题，提高水性极片工艺在制作锂/钠离子电池的应用性。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0008]本专利技术提供一种电极片，包括集流体和涂覆于所述集流体上的浆料涂层，所述浆料涂层包括隔热材料涂层和水性浆料涂层，所述水性浆料涂层涂覆在所述集流体上并覆盖所述隔热材料涂层。
[0009]优选的，所述隔热材料涂层的宽度n与所述水性浆料涂层的宽度w满足关系式：n＝0.05～0.2w。
[0010]优选的，所述隔热材料为丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、聚酰胺树脂中的至少一种。
[0011]优选的，所述隔热材料和所述水性浆料的涂布方式为连续涂布、间隙涂布中的至少一种。
[0012]优选的，所述水性浆料涂层的厚度H与所述隔热材料涂层的厚度h满足关系式：h＝0.03～0.14H。
[0013]优选的，所述隔热材料涂层的宽度n为1～20mm。
[0014]优选的，所述隔热材料涂层的厚度h为1～10μm。
[0015]本专利技术还提供一种上述电极片的涂布方法，包括以下步骤：
[0016]S1:将集流体根据工艺规格设计浆料涂层区域，水性浆料涂层的宽度为w，隔热材料涂层设置在浆料涂层的两边，涂层宽度为n；
[0017]S2：将隔热材料均匀涂覆在步骤S1中所设计的隔热涂层区域上，涂覆厚度为h，进行加热烘干；
[0018]S3：将水性浆料均匀涂覆在步骤S1中所设计的水性浆料涂层区域上，涂覆厚度为H，进行烘烤工艺，即完成电极片的涂布。
[0019]优选的，步骤S1中，所述隔热材料涂层的宽度n为1～20mm。
[0020]优选的，步骤S2中，所述隔热涂层的厚度h为1～10μm。
[0021]本专利技术还提供一种电池，包括正极片、负极片和间隔于所述正极片和所述负极片之间的隔膜，所述正极片和/或所述负极片为上述的电极片。
[0022]本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供一种电极片，通过在浆料涂覆区域的两侧涂覆一层隔热材料涂层，解决涂布制程中的烘烤卷边及开裂问题。本专利技术的涂布方法能减轻涂布料层边缘导热，进而解决水性极片边缘烘烤快速干燥造成的卷边及开裂的问题，此涂布方法操作简单，实用性强，比现有浆料添加剂的方案改善效果更加显著，不受操作环境干扰，且改善水性浆料涂布工艺够为锂/钠离子电池制作流程优化提供解决方案及工艺支持，从而整体提高锂/钠离子电池水性极片的应用性能。
附图说明
[0023]图1为本专利技术一实施例电极片的涂布工艺示意图。
[0024]其中，1
‑
集流体、2
‑
浆料涂层、21
‑
隔热材料涂层、22
‑
水性浆料涂层、n
‑
隔热材料涂层的宽度、w
‑
水性浆料涂层的宽度。
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例，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]根据本专利技术的第一方面，本专利技术提供一种电极片，包括集流体和涂覆于集流体上的浆料涂层，浆料涂层包括隔热材料涂层和水性浆料涂层，水性浆料涂层涂覆在集流体上并覆盖隔热材料涂层。
[0027]在根据本专利技术的一实施例中，隔热材料涂层的宽度n与水性浆料涂层的宽度w满足关系式：n＝0.05～0.2w，优选为n＝0.1～0.15w，使隔热材料涂层的宽度n与水性浆料涂层的宽度w满足上述关系式，是因为在涂布工艺过程，水性浆料涂布在集流体上，由于涂布边缘地带受热比中间大，并且由于水性浆料中溶剂水的沸点比油性溶剂低，蒸发的速度更快，极容易造成涂布边缘烘烤卷边，边缘开裂等问题。因此，当两者的涂覆宽度满足上述关系式，在电极片进行烘烤时，能较好的解决涂布边缘卷边和开裂等问题。
[0028]在根据本专利技术的一实施例中，隔热材料为丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、聚酰胺树脂中的至少一种。
[0029]在根据本专利技术的一实施例中，隔热材料和水性浆料的涂布方式为连续涂布、间隙
涂布中的至少一种。
[0030]在根据本专利技术的一实施例中，水性浆料涂层的厚度H与隔热材料涂层的厚度h满足关系式：h＝0.03～0.14H，优选为h＝0.06～0.10H，使水性浆料涂层的厚度与隔热材料涂层的厚度满足上述关系时，能够减轻涂布料层边缘导热，进而解决电极片边缘烘烤快速干燥造成的卷边及开裂的问题。
[0031]在根据本专利技术的一实施例中，隔热材料涂层的宽度n为1～20mm，具体可以是1mm、3mm、5mm、7mm、9mm、10mm、12mm、14mm、15mm、16mm、17mm、18mm、19mm、20mm，将涂层的宽度控制在上述范围内，是因为涂层的宽度设置过大不利于电子传导，影响电芯动力学性能。
[0032]在根据本专利技术的一实施例中，隔热材料涂层的厚度h为1～10μm，具体可以是1μm、2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm、10μm，将涂层的厚度控制在上述范围内，是因为厚度设置过大会造成极片边缘涂覆区压实密度与区外差异性较大，影响电芯性能；过小隔热效果太差。
[0033]根据本专利技术的第二方面，本专利技术还提供一种上述电极片的涂布方法，包括以下步骤：
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电极片，其特征在于，包括集流体和涂覆于所述集流体上的浆料涂层，所述浆料涂层包括隔热材料涂层和水性浆料涂层，所述水性浆料涂层涂覆在所述集流体上并覆盖所述隔热材料涂层。2.根据权利要求1中所述的一种电极片，其特征在于，所述隔热材料涂层的宽度n与所述水性浆料涂层的宽度w满足关系式：n＝0.05～0.2w。3.根据权利要求1中所述的一种电极片，其特征在于，所述隔热材料为丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、聚酰胺树脂中的至少一种。4.根据权利要求1中所述的一种电极片，其特征在于，所述隔热材料和所述水性浆料的涂布方式为连续涂布、间隙涂布中的至少一种。5.根据权利要求1中所述的一种电极片，其特征在于，所述水性浆料涂层的厚度H与所述隔热材料涂层的厚度h满足关系式：h＝0.03～0.14H。6.根据权利要求1中所述的一种电极片，其特征在于，所述隔热材料涂层的宽度n为1～20mm；隔热材料涂层的厚度h为1～...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢小伟，刘良海，王志斌，徐雄文，李中玉，
申请(专利权)人：湖南立方新能源科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：