[發明專利]一種鋰離子電池極片及其制備方法

在審

• 申請號: 201410345257.0
• 申請日: 2014-07-18
• 公開（公告）號: CN104134780A
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發明（設計）人: 朱廣燕;劉三兵;梅周盛;盧磊
• 申請（專利權）人: 奇瑞汽車股份有限公司
• 主分類號: H01M4/13
• 分類號: H01M4/13;H01M4/139
• 代理公司: 北京三高永信知識產權代理有限責任公司 11138
• 代理人: 江崇玉

技術領域

本發明涉及電池極片領域，特別涉及一種鋰離子電池極片及其制備方法。

背景技術

鋰離子電池極片分為正極片和負極片，其作為鋰電池的核心部件，通常由集流體和涂覆在集流體表面的活性材料層構成。集流體通常選自表面光滑的鋁箔(正極片)或銅箔(負極片)，而活性材料層通常包括電極材料(正極材料或負極材料)、導電劑、粘結劑和稀釋劑等。通過將活性材料層內的各成分混合成漿料，以噴墨、擠壓、印刷轉印等方式將該漿料涂覆在集流體上，通過烘烤使漿料固化后，利用輥壓將該固化的漿料壓實，即可制備得到電池極片。

然而在鋰離子電池的循環過程中，隨著鋰離子在電極材料中不斷地嵌入和脫出，電極材料的體積將不斷地膨脹收縮，使得其塌陷或分化。即電極材料與集流體的結合越來越差，易從集流體上脫落，從而造成鋰離子電池的循環穩定性急劇下降。舉例來說，硅基負極材料是一種高比容量的硅基負極材料，然而它應用于鋰離子電池中，雖然能提高電池的比容量，然而由于其具有較大的體積效應，體積變化率高于300％，對于鋰離子電池的循環穩定性極為不利。

為了緩沖電極材料的體積效應，提高鋰離子電池的循環穩定性，現有技術將主要的研究放在如何改善電極材料的結構方面。舉例來說，CN?102593418?A通過將碳與硅進行復合制備得到具有空隙的碳包覆硅的復合負極材料，使具有相對彈性結構的碳及該空隙來緩沖硅的體積效應，提高硅的循環性能，進而提高鋰離子電池的循環穩定性。

發明人發現現有技術至少存在以下問題：

現有技術沒有關于如何改善電池極片的結構，以提高鋰離子電池的循環穩定性方面的研究。

發明內容

本發明實施例所要解決的技術問題在于，提供了一種能夠提高鋰離子電池循環穩定性的電池極片及其制備方法。具體技術方案如下：

第一方面，本發明實施例提供了一種鋰離子電池極片，包括：集流體和涂覆在所述集流體的表面的活性材料層，其特征在于，所述集流體的表面為粗糙表面，所述集流體的表面的粗糙度為0.3-3.5微米。

進一步地，所述電池極片為負極片。

進一步地，所述活性材料層包括硅基負極材料。

具體地，所述集流體為銅箔。

進一步地，所述電池極片還包括緩沖層，所述緩沖層涂覆在所述活性材料層的表面，所述緩沖層包括：石墨、導電劑和粘結劑。

具體地，按重量份計，所述緩沖層包括：94-96份石墨、1-3份導電劑和1-3份粘結劑。

具體地，所述緩沖層的厚度為5-20微米。

第二方面，本發明實施例提供了一種鋰離子電池，包括本發明實施例提供的鋰離子電池極片。

第三方面，本發明實施例提供了一種鋰離子電池極片的制備方法，包括：

步驟a、將電極材料、導電劑、粘結劑與弱酸混合均勻，配制成漿料；

步驟b、將所述漿料涂覆在集流體的表面，固化處理，得到涂覆有活性材料層的集流體；

步驟c、對所述涂覆有活性材料層的集流體進行壓實處理，得到所述鋰離子電池極片；

所述弱酸的量以使腐蝕所述集流體，并使所述集流體的表面的粗糙度為0.3-3.5微米為宜。

進一步地，所述電極材料為硅基負極材料。

具體地，所述步驟b中，未涂覆活性材料層之前的集流體選自表面光滑的銅箔。

進一步地，所述方法還包括：在所述步驟b之后，以及所述步驟c之前，在所述活性材料層的表面涂覆一層緩沖層，所述緩沖層包括：石墨、導電劑和粘結劑。

具體地，按重量份計，所述緩沖層包括：94-96份石墨、1-3份導電劑和1-3份粘結劑。

具體地，所述步驟a為：按重量份計，將94-96份電極材料、1-3份導電劑、1-3份粘結劑和0.1-2份弱酸混合均勻，配制成所述漿料。

具體地，所述步驟b為：將所述漿料涂覆在所述集流體的表面，使所述集流體的表面的粗糙度為0.3-3.5微米，固化處理，得到涂覆有活性材料層的集流體。

進一步地，所述步驟b為：將所述漿料涂覆在表面光滑的銅箔的表面，使所述銅箔的表面的粗糙度為0.3-3.5微米，固化處理，得到涂覆有活性材料層的銅箔。

作為優選，所述壓實處理選自輥壓。

具體地，所述弱酸為草酸、乙酸、甲酸和丙烯酸中的至少一種。

本發明實施例提供的技術方案帶來的有益效果是：