【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电极领域，尤其涉及一种干法电极膜的制备方法、干法极片的制备方法和电池。
技术介绍
1、能源是经济发展的基础和动力，随着社会经济的快速发展，导致人们对能源的需求越来越多，发展新能源成为当前能源领域最重要的研究方向，锂电池储能技术发展迅速。传统的锂离子电池常采用湿法工艺，利用水或者有机溶剂制备浆料进行涂布，有机溶剂不仅会造成环境污染，而且部分有机溶剂或者水分难以完全去除，导致电池在长时间的循环过程中出现膨胀、性能衰减过快等问题。此外，制造过程中溶剂蒸发和回收造成巨大的能耗。
2、较于湿法工艺，干法电极工艺简单、工序流程少、设备占地小，无需进行长时间的高温、超低真空的干燥除水过程，避免了湿法工艺中高污染和高耗能工序，可以有效节省材料、时间和人工成本。另外，干法电极技术可以有效提升电极厚度、压实，显著提高电芯的能量密度和体积密度，成为锂电领域研究热点，有巨大的应用前景和经济效益。
3、现有干法电极制备过程包括电极粉体混合、纤维化、自支撑制膜等工序，主要通过聚四氟乙烯(ptfe)的原纤维化，将电极活性材料和导电剂粘结在一起，形成正负极自支撑膜，而湿法涂敷采用聚偏氟乙烯(pvdf)，直接涂覆在集流体上，无需拉伸延展，pvdf也不会纤维化。目前制膜工序效率较低，与现有湿法涂敷相比还有一定差距，由于厚度、硬度、密度等原因导致自支撑膜难以压延到设计厚度，且在压延过程中因极片内部应力过大，导致断裂，开裂，表面颗粒破碎等缺陷，生产效率低下，进而导致成本上升。
技术实现思路>
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种干法电极膜的制备方法、干法极片的制备方法和电池，本专利技术提供的制备方法利用压花工艺使干法电极初生膜表面形成凹槽延展空间，不但可以有效降低膜材的后续压延阻力，提高生产效率，而且还能有效避膜材在压延过程中出现断裂、破碎等缺陷。
2、本专利技术提供了一种干法电极膜的制备方法，包括以下步骤：
3、a)电极粉体经过纤维化后进行热压，得到初生膜；
4、b)对所述初生膜进行压花，使膜表面形成多道凹槽；
5、c)对经过步骤b)处理的膜进行压延，得到干法电极膜。
6、优选的，步骤b)中，所述压花的方式为压花辊双辊辊压，所述压花辊的辊面上排布有若干条凸棱；
7、所述双辊辊压的辊缝尺寸等于所述初生膜的厚度；所述双辊辊压的温度为80～200℃。
8、优选的，步骤b)中，以所述初生膜的传动方向作为膜的长度方向，完成所述压花后，膜表面形成有多道平行于膜长度方向的纵凹槽。
9、优选的，步骤b)中，完成所述压花后，膜表面还形成有多道垂直于膜长度方向的横凹槽，所述横凹槽与所述纵凹槽交叉设置。
10、优选的，步骤b)中，完成所述压花后，多道所述横凹槽之间间隔设置，多道所述纵凹槽之间间隔设置，所述横凹槽的间隔大于或等于所述纵凹槽的间隔，所述纵凹槽的间隔≥20mm。
11、优选的，步骤b)中，完成所述压花后，所述横凹槽的两端分别对应所述初生膜的两侧边缘的距离小于所述纵凹槽的两端分别对应所述初生膜的两侧边缘的距离。
12、优选的，步骤c)中，所述压延的方式为依次进行双辊差速辊压和双辊等速辊压，所用压辊均为光面辊。
13、优选的，步骤c)中，所述双辊差速辊压的辊缝尺寸等于干法电极膜的设计厚度，辊压温度为70～120℃，快辊与慢辊的辊速比为(7～15):(3～5)；
14、所述双辊等速辊压的辊缝尺寸等于干法电极膜的设计厚度，辊压温度为100～180℃。
15、本专利技术还提供了一种干法极片的制备方法，包括以下步骤：
16、按照上述技术方案所述的制备方法制备得到电极膜后，与集流体进行热复合，得到干法极片。
17、本专利技术还提供了一种电池，包括正极干法极片和负极干法极片，至少所述正极干法极片按照上述技术方案所述的干法极片的制备方法制备得到。
18、与现有技术相比，本专利技术提供了一种干法电极膜的制备方法、干法极片的制备方法和电池，本专利技术提供的干法电极膜制备方法包括以下步骤：a)电极粉体经过纤维化后进行热压，得到初生膜；b)对所述初生膜进行压花，使膜表面形成多道凹槽；c)对经过步骤b)处理的膜进行压延，得到干法电极膜。本专利技术采用压花工艺在初生膜表面留下凹槽，在随后的压延过程中凹槽附近的电极料会向凹槽空间进行延展，释放压延应力，从而提高电极膜整体延展性，进而有效提升干法电极膜生产效率。另外，在电极膜压延过程中，纵向(传动方向)为主要延展方向，粘结剂受到纵向剪切力，进一步纤维化，纵向拉伸强度进一步增加，而相对的保证横向拉伸强度小于纵向拉伸强度，因此本专利技术优选使初生膜表面形成纵横交错的压花，可以同时保证纵向和横向延展和应力释放，提升电极膜纵向和横向的拉伸强度，提高整体生产效率。此外，压花后优选对电极膜进行差速辊压，不仅可以进一步提升生成效率，还可以使得电极膜的两侧产生延展差，形成从一侧到另一侧孔隙率逐步增加的结构，利于电极膜的动力学提升。
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1.一种干法电极膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤b)中，所述压花的方式为压花辊双辊辊压，所述压花辊的辊面上排布有若干条凸棱；
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤b)中，以所述初生膜的传动方向作为膜的长度方向，完成所述压花后，膜表面形成有多道平行于膜长度方向的纵凹槽。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤b)中，完成所述压花后，膜表面还形成有多道垂直于膜长度方向的横凹槽，所述横凹槽与所述纵凹槽交叉设置。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤b)中，完成所述压花后，多道所述横凹槽之间间隔设置，多道所述纵凹槽之间间隔设置，所述横凹槽的间隔大于或等于所述纵凹槽的间隔，所述纵凹槽的间隔≥20mm。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤b)中，完成所述压花后，所述横凹槽的两端分别对应所述初生膜的两侧边缘的距离小于所述纵凹槽的两端分别对应所述初生膜的两侧边缘的距离。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤c)中，所述双辊差速辊压的辊缝尺寸等于干法电极膜的设计厚度，辊压温度为70～120℃，快辊与慢辊的辊速比为(7～15):(3～5)；
9.一种干法极片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
10.一种电池，其特征在于，包括正极干法极片和负极干法极片，至少所述正极干法极片按照权利要求9所述的干法极片的制备方法制备得到。
...【技术特征摘要】
1.一种干法电极膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤b)中，所述压花的方式为压花辊双辊辊压，所述压花辊的辊面上排布有若干条凸棱；
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤b)中，以所述初生膜的传动方向作为膜的长度方向，完成所述压花后，膜表面形成有多道平行于膜长度方向的纵凹槽。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤b)中，完成所述压花后，膜表面还形成有多道垂直于膜长度方向的横凹槽，所述横凹槽与所述纵凹槽交叉设置。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤b)中，完成所述压花后，多道所述横凹槽之间间隔设置，多道所述纵凹槽之间间隔设置，所述横凹槽的间隔大于或等于所述纵凹槽的间隔，所述纵凹槽的间隔≥20mm。...
【专利技术属性】
技术研发人员：于哲勋，孙瑞龙，
申请(专利权)人：江苏正力新能电池技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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