[發明專利]靜電涂布制備鋰離子薄膜電極方法、電極和包括其的電池

有效

• 申請號: 201410195042.5
• 申請日: 2014-05-09
• 公開（公告）號: CN105226239B
• 公開（公告）日: 2018-02-06
• 發明（設計）人: 常林榮;董新義;郝立星;馬赫然;郎佳星
• 申請（專利權）人: 納米新能源（唐山）有限責任公司
• 主分類號: H01M4/1391
• 分類號: H01M4/1391;H01M4/1397;H01M4/131;H01M4/136;H01M10/0525
• 代理公司: 北京市浩天知識產權代理事務所(普通合伙)11276
• 代理人: 劉云貴

1.一種鋰離子薄膜電極的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)配制正極漿料和負極漿料，其中配制正極漿料的固含量為20％～35％，配制負極漿料固含量為20％～40％；

(2)將步驟(1)制備的正極漿料和負極漿料進行靜電涂布，得到電極薄膜；以及

(3)將步驟(2)得到電極薄膜進行干燥最終得到薄膜電極；

其中步驟(2)所述靜電涂布的噴頭直徑100微米～1500微米，噴頭與基體的距離1cm～15cm；

其中步驟(2)所述靜電涂布的噴頭走速1cm/min～10cm/min，靜電電壓10kV～20kV，噴涂時間15秒～15分鐘；

其中步驟(1)所述正極漿料包含正極活性物質，導電材料，正極輔助材料，以及有機溶劑；所述負極漿料包含負極活性物質，導電材料，負極輔助材料，以及有機溶劑；

其中所述正極漿料包含正極輔助材料2％～4％，負極漿料包含負極輔助材料2％～4％。

2.如權利要求1所述制備方法，其中步驟(1)所述正極活性物質為鈷酸鋰，磷酸鐵鋰，錳酸鋰或三元正極材料中任意一種。

3.如權利要求1或2所述制備方法，其中步驟(1)所述正極活性物質的D₅₀小于5微米。

4.如權利要求3所述制備方法，其中步驟(1)所述負極活性物質為石墨或鈦酸鋰中任意一種。

5.如權利要求4所述制備方法，其中步驟(1)所述正極漿料的導電材料和負極漿料的導電材料選自導電炭黑或導電石墨中的任意一種。

6.如權利要求4或5所述制備方法，其中步驟(1)所述正極漿料的導電材料和負極漿料的導電材料為乙炔黑。

7.如權利要求5所述制備方法，其中步驟(1)所述正極輔助材料和負極輔助材料為聚偏氟乙烯。

8.如權利要求7所述制備方法，其中步驟(1)所述正極漿料和負極漿料的有機溶劑為N-甲基吡咯烷酮，二甲基乙酰胺，四氟乙烯，二甲基甲酰胺，丁酮，四氫呋喃，碳酸二甲酯中的任一種或幾種。

9.根據權利要求1-2、4-5、7-8任一項所述制備方法，其中步驟(1)所述正極漿料包含正極活性物質16％～28％、導電材料3％～5％、有機溶劑65％～75％；負極漿料包含負極活性物質18％～30％、導電材料1％～3％、有機溶劑65％～75％。

10.根據權利要求3所述制備方法，其中步驟(1)所述正極漿料包含正極活性物質16％～28％、導電材料3％～5％、有機溶劑65％～75％；負極漿料包含負極活性物質18％～30％、導電材料1％～3％、有機溶劑65％～75％。

11.根據權利要求6所述制備方法，其中步驟(1)所述正極漿料包含正極活性物質16％～28％、導電材料3％～5％、有機溶劑65％～75％；負極漿料包含負極活性物質18％～30％、導電材料1％～3％、有機溶劑65％～75％。

12.如權利要求1-2、4-5、7-8、10-11任一項所述制備方法，其中步驟(2)所述靜電涂布采用的是靜電紡絲設備進行。

13.如權利要求3所述制備方法，其中步驟(2)所述靜電涂布采用的是靜電紡絲設備進行。

14.如權利要求6所述制備方法，其中步驟(2)所述靜電涂布采用的是靜電紡絲設備進行。

15.如權利要求9所述制備方法，其中步驟(2)所述靜電涂布采用的是靜電紡絲設備進行。

16.如權利要求1-2、4-5、7-8、10-11、13-15任一項所述制備方法，其中步驟(3)所述干燥的溫度75℃～100℃，干燥時間15min～2h。

17.如權利要求3所述制備方法，其中步驟(3)所述干燥的溫度75℃～100℃，干燥時間15min～2h。

18.如權利要求6所述制備方法，其中步驟(3)所述干燥的溫度75℃～100℃，干燥時間15min～2h。

19.如權利要求9所述制備方法，其中步驟(3)所述干燥的溫度75℃～100℃，干燥時間15min～2h。