[發明專利]一種鋰離子電池電極極片的制備方法

有效

• 申請號: 201210273175.0
• 申請日: 2012-07-31
• 公開（公告）號: CN102769122A
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發明（設計）人: 徐軍紅;王進軍
• 申請（專利權）人: 洛陽月星新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M4/139
• 分類號: H01M4/139
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 牛愛周

技術領域

本發明涉及一種鋰離子電池電極極片的制備方法，屬于鋰離子電池技術領域。

背景技術

磷酸鐵鋰電池是近幾年發展起來的一種新型儲能鋰離子電池，并以其價格低廉、環保、循環壽命長而受到市場的青睞。而由于電池在使用過程中會產生大量的熱量，影響其電池的循環壽命和安全，尤其是對大容量電池的影響較大。雖然目前為降低電池產生的熱量，采用了在電池柜上安裝風扇排除熱量，但是這些方法只是表面降低了電池的熱量，并未從根本解決電池產生熱量。由于電池產生的熱量主要是由于電流通過時，電阻發熱產生的熱量，為降低電阻產生的熱量，一方面可以降低電池的電阻，另一方面降低離子傳輸的距離；因此如何縮小電池電阻和降低離子傳輸距離成為鋰離子電池中難以克服的技術難題。

發明內容

本發明的目的是提供一種鋰離子電池電極極片的制備方法，以降低鋰離子電池的電阻，提高鋰離子電池的散熱性能。

為了實現以上目的，本發明所采用的技術方案是：一種鋰離子電池電極極片的制備方法，包括以下步驟：

1）取鋁箔，在鋁箔表面上采用氧化性酸刻蝕出厚度為0.1～1μm的凹槽，刻蝕后鋁箔的面密度為60～85g/m2；

2）在鋁箔刻蝕凹槽的表面涂覆一層納米碳涂層，制成鋰離子電池電極極片，該納米炭涂層的厚度為1～5μm。

所述凹槽沿鋁箔橫向或縱向延伸，其槽口寬度為0.1～10mm。

步驟1）所述氧化性酸為硝酸或硫酸。

所述納米碳涂層包括碳納米粒子。

步驟2）所述納米碳涂層的涂覆采用如下方法：將140～500份水性粘結劑、800～1500份二次蒸餾水混合攪拌均勻得到粘結劑體系，在超聲波分散條件下向粘結劑體系中加入45～65份碳納米顆粒，加入完畢后繼續超聲波分散1～5小時得到涂覆液，將該涂覆液均勻的涂覆在鋁箔刻蝕凹槽的表面。

所述碳納米顆粒分三次以上加入，加入的時間間隔為30～60分鐘。

所述碳納米粒子為炭黑、Supper?P中的一種或兩種任意比混合，所述碳納米粒子的粒度為1～100nm。

所述水性粘結劑為聚丙烯、聚丙酸的一種或兩種任意比混合。

涂覆液均勻的涂覆在鋁箔刻蝕凹槽的表面采用凹版印刷技術涂覆。

由于鋰離子電池在大倍率充放電過程中會產生大量的熱量，影響其電解液的及其材料穩定性，同時還會造成電池溫度分布不均，影響電池的循環壽命。本發明通過采用刻蝕鋁箔和納米碳涂層的技術方案，增大活性物質與納米底涂層的接觸面積，同時提高了納米碳涂層與鋁箔的粘附力，從而使電池在充放電過程中電池內阻得到降低，電池極化減小、提高極片的散熱性能。

附圖說明

圖1為實施例1和對比例電極極片的粘附力曲線圖；

圖2為實施例1鋰離子電池的溫升曲線圖；

圖3為實施例1對比例鋰離子電池的溫升曲線圖；

圖4為實施例1鋰離子電池的倍率放電曲線圖；

圖5為實施例1對比例鋰離子電池的倍率放電曲線圖。

具體實施方式

實施例1

本實施例的鋰離子電池電極極片的制備方法，包括如下步驟：

1）通過濃硝酸刻蝕鋁箔，使其鋁箔刻蝕出凹槽厚度為1μm的刻蝕鋁箔，凹槽沿鋁箔的橫向延伸，凹槽的槽口寬度為1mm，刻蝕鋁箔面密度為60g/m²；

2）稱取280克水性粘結劑A(粘結劑為LA132水性粘結劑，成都茵地樂電源科技有限公司產)、1125克二次蒸餾水溶劑，進行機械攪拌2小時，得到均一、穩定的粘結劑體系；在超聲波分散條件下分三次每隔30分鐘加入一次粉體納米導電碳復合導電劑，其納米導電碳復合導電劑是46.87克納米炭黑（粒度5nm）和9.38克Supper?P復合導電劑（粒度5nm；廠家：瑞士特密高公司產）組成，加完后再在超聲波超聲分散2小時，最后得到涂覆液，涂覆液的粘度為8000mPa·s；之后采用凹版印刷技術使涂覆液涂覆至刻蝕鋁箔上，涂覆厚度為2μm，干燥后得到鋰離子電池電極極片。