[發明專利]電池正極片的制作方法及制作的正極片以及鋰離子電池

無效

• 申請號: 200610149646.1
• 申請日: 2006-10-13
• 公開（公告）號: CN101162773A
• 公開（公告）日: 2008-04-16
• 發明（設計）人: 張建昌;江文鋒;肖峰
• 申請（專利權）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: H01M4/04
• 分類號: H01M4/04;H01M4/62;H01M4/48;H01M4/58;H01M10/40
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司
• 代理人: 王鳳桐;程榮逵

技術領域

本發明涉及一種鋰離子電池正極極片的制作方法，及使用該方法制作的電池正極極片，以及包括該正極極片的鋰離子電池。

背景技術

鋰離子電池分為液鋰離子電池(LIB)和聚合物鋰離子電池(PLIB)，液態鋰離子電池自1990年開發成功以來，由于它具有比能量高、具有高能量密度、工作電壓高、應用溫度范圍寬、自放電率低、循環壽命長、無污染、重量輕、安全性能好等獨特的優勢，使用領域極其廣泛，如移動電話、無線設備、筆記本、儀器儀表、報警、玩具、搖控、航天、航空、航海、攝像機、計算機、通訊、電動設備、游戲機、家用電器等等。

鋰離子二次電池的制造工藝中需要使用合適的粘結劑來完成電極的制造，粘結劑在電池中主要用以將活性物質與電極集流體互相粘合在一起。目前，鋰離子二次電池電極大都采用聚偏二氟乙烯(PVDF)作為粘合劑，用有機溶劑如N-二甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基亞砜(DMSO)等作為PVDF的溶劑，采用有機系拉漿制片工藝制造電池的正極極片。在粘結劑中需要用到昂貴且具有腐蝕性的有機溶劑如NMP、DMP、DMSO等，使用量大，生產成本高，加熱除去溶劑時，對空氣造成污染。

CN1532984A中公開了一種制備鋰離子二次電池的方法，該方法采用了水溶性粘結劑和增粘劑將活性物質、導電劑與電極集流體粘合在一起，該水溶性粘結劑的成分為聚四氟乙烯PTFE或丁苯橡膠SBR的其中一種或其混合物，用量為活性物質的0.5-15重量％，該增粘劑為甲基纖維素(MC)、羧甲基纖維素鈉(CMC-Na)、羥丙基甲基纖維素(HPMC)、羧甲基羥乙基纖維素(CMHEC)和羥丙基纖維素(HPC)的其中之一或其混合物，用量為活性物質的0.2-10重量％。使用該水溶性粘結劑以及增粘劑可以使鋰離子二次電池的制造成本降低，并且無污染。但含有PTFE的該水系粘結劑水成為混合乳濁液后，在極片進行烘干時，其中的水并不能完全去除干凈，導致這些水分在電池循環過程中慢慢與電池中電解液進行反應產生氣體，導致電池發鼓，影響電池的使用性能。該水系粘結劑中的SBR在高電壓下會發生氧化，也會影響電池的使用性能。

發明內容

本發明的目的在于克服上述粘結劑導致電池發鼓、影響電池使用性能的缺點，提供一種制作電池正極極片的方法能使由其得到的電池穩定性強、電性能好。本發明的另一個目的是采用該制作方法制作的電池正極極片。本發明還有一個目的是提供一種包括上述電池正極極片的電池。

本發明提供了一種鋰離子電池正極極片的制作方法，該制作方法包括：(1)將粘結劑加入水中溶解；(2)然后將正極活性物質加入到上述配好的粘結劑中混合，配成漿料；(3)將所述配好的漿料涂布到集流體上，然后經烘片、壓片、裁片得到鋰離子電池的正極極片，其中，所述粘結劑選自羧甲基纖維素鈉、甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素、羧甲基羥乙基纖維素或羥丙基纖維素中的一種或幾種，該粘結劑的用量為正極活性物質的0.8-3重量％。

本發明還提供了一種由上述制作方法所制作的電池正極極片。

本發明還提供了一種包括上述正極極片的鋰離子二次電池。

由本發明的方法制作的正極極片，并由其得到的電池穩定性好，長期使用后變形較小，不易產生發鼓而影響電池性能，具有高安全和良好的循環特性，使電池的綜合電性能優異，同時降低了成本，對環境沒有污染。

具體實施方式

本發明提供的鋰離子電池正極極片的制作方法包括：(1)將粘結劑加入水中溶解；(2)然后將正極活性物質加入到上述配好的粘結劑中混合，配成漿料；(3)將所述配好的漿料涂布到集流體上，然后經烘片、壓片、裁片得到鋰離子電池的正極極片，所述粘結劑選自羧甲基纖維素鈉、甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素、羧甲基羥乙基纖維素或羥丙基纖維素中的一種或幾種，該粘結劑的用量為正極活性物質的0.8-3重量％。

在本發明優選的實施方式中，所述粘結劑為羧甲基纖維素鈉，該羧甲基纖維素鈉是一種陽離子型線性高分子物質，結構式由下式表示：

該羧甲基纖維素鈉的分子量為50,000-1,000,000，優選為100,000-700,000。