锂离子电池极片制作方法技术

本发明专利技术公开了一种锂离子电池极片制作方法，首先制作用于极片集流体表面预处理的导电涂层浆料，将粘结剂加到溶剂中，搅拌使其溶解均匀；然后加入导电剂，高速搅拌分散后制得集流体预处理导电涂层浆料。再将制好的导电涂层浆料均匀的涂敷在集流体上，并烘干。最后将电极材料涂敷在已经过预处理的极片集流体上，烘干后制得锂离子电池极片。本发明专利技术用于制作锂离子电极极片，组装成电池，可有效降低锂离子电池的内阻，提高电池的倍率放电和循环性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，属于锂离子电池生产

技术介绍
现有的锂离子电池极片制造方法是使用高精密涂布机直接将电极材料涂敷在极片集流体上，然后烘干制成。此种虽然具有简单方便、工序少等优势，但由于锂离子电池极片的集流体多为表面光滑的金属箔材(通常正极为铝箔，负极为铜箔)，为使电极材料与极片集流体达到良好的结合效果，必须在电极材料中含有较高比例的粘结剂；且电池循环过程中随着锂离子在电极材料中不断的嵌入和脱出，电极材料体积不断的膨胀收缩，电极材料与极片集流体的结合效果越来越差，极易从极片集流体上脱落。因 此按现有的锂离子电池极片制造方法制作出的锂离子电池，内阻较高、高倍率放电性能较差、循环过程内阻升高较快、循环寿命也较差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种提高极片集流体与电极材料之间的结合力和导电性，进而增强锂离子电池综合性能的。本专利技术的技术方案是，包括制作极片集流体、涂敷电材料，其改进之处是对极片集流体先进行表面预处理，即先在极片集流体表面涂敷导电涂层浆料并烘干，再涂敷电极材料，所述导电涂层浆料的组分及质量百分比为粘结剂1% 15%，导电剂20% 60%，其余为溶剂，导电涂层浆料的涂敷厚度烘干后单面为O. I 10 μ m。进一步方案是所述导电涂层浆料中的粘结剂为聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、羧甲基纤维素钠、苯乙烯与丁二烯共聚物、丙烯腈多元共聚物、丙烯腈与丁二烯共聚物，丙烯酸树脂乳液、醋酸乙烯酯共聚物中的一种或一种以上的混合物；所述导电涂层浆料中的导电剂为乙炔黑、碳纳米管、碳纤维、石墨烯、导电碳黑、导电石墨、鳞片状石墨中的一种或一种以上的混合物；所述导电涂层浆料中的溶剂为去离子水或N-甲基吡咯烷酮；所述导电涂层浆料的制备操作如下先将粘结剂加入溶剂中，搅拌溶解均匀，再加入导电剂，充分搅拌分散后即可。本专利技术在锂离子电池极片制作时，在极片集流体与电极材料涂层之间涂敷一层具有良好的导电性、与极片集流体之间具有较强结合力的导电涂层。由于导电涂层表面相对粗糙，并且导电涂层在锂离子电池充放电过程中不存在锂离子的嵌入与脱出，也就不存在体积的膨胀与收缩，因此即使在电极材料中粘结剂含量较低时，电极材料也能很好的与导电涂层结合，循环过程中也不致于从极片集流体上面脱落。从而使锂离子电池的内阻、高倍率放电、循环过程内阻稳定性、循环寿命等综合性能得到改善。具体实施例方式下面通过实例制作正极为磷酸铁锂、负极为碳负极的锂离子电池并进行性能测试对比，对本专利技术作进一步说明。实例I : 用磷酸2L的混料机制作极片集流体表面预处理的导电涂层浆料，称量15g羧甲基纤维素钠(CMC)和37. 5g苯乙烯与丁二烯的共聚物(SBR)JPA 990g的去离子水中，搅拌使其溶解均匀；然后加入450g碳纳米管，高速搅拌分散后制得集流体预处理导电涂层浆料。将制好的集流体预处理导电涂层浆料使用高精密涂布机均匀的涂敷在集流体上(正极采用20 μ m厚的铝箔，负极采用9 μ m厚的铜箔)，并进行烘干，并通过调节高精密涂布机控制导电涂层烘干后的单面厚度为2μπι 3μπι。然后分别在已经过预处理的铝箔和铜箔上涂敷磷酸铁锂(LiFePO4)正极材料和碳负极材料，烘干后分别制得锂离子电池的正负极片。再将极片经过压片、分切、焊极耳、装配、封边、注液、封口、化成等工序制成IOAh的磷酸铁锂电池。 实例2 用磷酸2L的混料机制作极片集流体表面预处理的导电涂层浆料，称量15g羧甲基纤维素钠(CMC)和67. 5g丙烯腈多元共聚物(LA系列)，加入845g的去离子水中，搅拌使其溶解均匀；然后加入IOOg碳纳米管和420g乙炔黑，高速搅拌分散后制得集流体预处理导电涂层浆料。将制好的集流体预处理导电涂层浆料使用高精密涂布机均匀的涂敷在集流体上(正极采用20 μ m厚的铝箔，负极采用9 μ m厚的铜箔)，并进行烘干，并通过调节高精密涂布机控制导电涂层烘干后的单面厚度为2μπι 3μπι。然后分别在已经过预处理的铝箔和铜箔上涂敷磷酸铁锂(LiFePO4)正极材料和碳负极材料，烘干后分别制得锂离子电池的正负极片。再将极片经过压片、分切、焊极耳、装配、封边、注液、封口、化成等工序制成IOAh的磷酸铁锂电池。实例3: 用磷酸2L的混料机制作极片集流体表面预处理的导电涂层浆料，称量20g羧甲基纤维素钠(CMC)、30g苯乙烯与丁二烯的共聚物(SBR)和70g丙烯腈多元共聚物(LA系列)，加入845g的去离子水中，搅拌使其溶解均勻；然后加入150g碳纳米管、250g石墨烯和400g乙炔黑，高速搅拌分散后制得集流体预处理导电涂层浆料。将制好的集流体预处理导电涂层浆料使用高精密涂布机均匀的涂敷在集流体上(正极采用20 μ m厚的铝箔，负极采用9 μ m厚的铜箔)，并进行烘干，并通过调节高精密涂布机控制导电涂层烘干后的单面厚度为4μπι 5μπι。然后分别在已经过预处理的铝箔和铜箔上涂敷磷酸铁锂(LiFePO4)正极材料和碳负极材料，烘干后分别制得锂离子电池的正负极片。再将极片经过压片、分切、焊极耳、装配、封边、注液、封口、化成等工序制成IOAh的磷酸铁锂电池。实例4: 用磷酸2L的混料机制作极片集流体表面预处理的导电涂层浆料，称量20g羧甲基纤维素钠(CMC)、30g苯乙烯与丁二烯的共聚物(SBR)和70g丙烯腈多元共聚物(LA系列)，加入845g的去离子水中，搅拌使其溶解均勻；然后加入150g碳纳米管、250g石墨烯和400g乙炔黑，高速搅拌分散后制得集流体预处理导电涂层浆料。将制好的集流体预处理导电涂层浆料使用高精密涂布机均匀的涂敷在集流体上(正极采用20 μ m厚的铝箔，负极采用9 μ m厚的铜箔)，并进行烘干，并通过调节高精密涂布机控制导电涂层烘干后的单面厚度为7 μ m 8 μ m。然后分别在已经过预处理的铝箔和铜箔上涂敷磷酸铁锂(LiFePO4)正极材料和碳负极材料，烘干后分别制得锂离子电池的正负极片。再将极片经过压片、分切、焊极耳、装配、封边、注液、封口、化成等工序制成IOAh的磷酸铁锂电池。实例5 : 用磷酸2L的混料机制作极片集流体表面预处理的导电涂层浆料，称量60g聚偏氟乙烯(PVDF)，加入1050g的N-甲基吡咯烷酮中，搅拌使其溶解均匀；然后加入375g碳纳米管，高速搅拌分散后制得集流体预处理导电涂层浆料。将制好的集流体预处理导电涂层浆料使用高精密涂布机均匀的涂敷在集流体上(正极采用20 μ m厚的铝箔，负极采用9 μ m厚的铜箔)，并进行烘干，并通过调节高精密涂布机控制导电涂层烘干后的单面厚度为2 μ m 3 μ m。然后分别在已经过预处理的铝箔和铜箔上涂敷磷酸铁锂(LiFePO4)正极材料和碳负极材料，烘干后分别制得锂离子电池的正负·极片。再将极片经过压片、分切、焊极耳、装配、封边、注液、封口、化成等工序制成IOAh的磷酸铁锂电池。实例6: 用磷酸2L的混料机制作极片集流体表面预处理的导电涂层浆料，称量90g聚偏氟乙烯(PVDF)，加入850g的N-甲基吡咯烷酮中，搅拌使其溶解均匀；然后加入350g碳纳米管和175g导电碳黑，高速搅拌分散后制得集流体预处理导电涂层浆料。将制好的集流体预处理导电涂层浆料使用高精密涂布机均匀的涂敷在集流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂离子电池极片制作方法，包括制作极片集流体、涂敷电极材料，其特征是对极片集流体先进行表面预处理，即先在极片集流体表面涂敷导电涂层浆料并烘干，再涂敷电极材料，所述导电涂层浆料的组分及质量百分比为：粘结剂1%～15%，导电剂20%～60%，其余为溶剂，导电涂层浆料的涂敷厚度烘干后单面为0.1～10μm。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：程传捷，
申请(专利权)人：双登集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：