[發(fā)明專利]一種鋰離子電池的制備方法

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• 申請日: 2019-03-26
• 公開（公告）號: CN109962211A
• 公開（公告）日: 2019-07-02
• 發(fā)明（設計）人: 趙亞;張芳芳;劉桐桐;楊冬生;翟博;劉俊軍
• 申請（專利權）人: 浙江衡遠新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M4/04
• 分類號: H01M4/04;H01M2/14;H01M10/0525;H01M10/058;D01D5/00
• 代理公司: 臺州市方圓專利事務所(普通合伙) 33107
• 代理人: 徐斌斌

本發(fā)明涉及一種鋰離子電池的制備方法，屬于電池技術領域。為了解決現有的同步性差電池內阻大的問題，提供一種鋰離子電池的制備方法，包括將正極漿料和負極漿料分別轉移至相應的正極注射器和負極注射器中，將正極漿料和負極漿料分別同步靜電紡絲涂覆在隔膜的相對兩個側面，干燥后，在隔膜的相對兩個側面上分別形成正極活性層和負極活性層；將正極集流體和負極集流體分別對應正極活性層和負極活性層進行熱輥壓復合在表面，再經過模切和后續(xù)加工制成相應的鋰離子電池。本發(fā)明能夠減少電池內阻，提高電池化學性能效果。具有工藝簡單，易于操作的優(yōu)點。

技術領域

本發(fā)明涉及一種鋰離子電池的制備方法，屬于電池技術領域。

背景技術

鋰離子電池是一種新型的綠色化學電源，與傳統的鎳鎘電池、鎳氫電池相比具有電壓高、壽命長、能量密度大的優(yōu)點。自1990年日本索尼公司推出第一代鋰離子電池后，它已經得到迅速發(fā)展并廣泛應用于各種便攜式設備，涉及到3C產品、動力裝置、儲能設備等領域。由于新能源汽車的蓬勃發(fā)展，對動力電池的需求越來越大的同時，對其能量及倍率性能提出了更高的要求，高能量和高功率鋰電池已成為電池行業(yè)的重點研究方向。

完整的鋰離子電池主要由正極、負極、隔膜、電解液和電池殼體構成。電極主要通過在集流體表面涂覆漿料、干燥、壓實，最后獲得正/負極極片。在裝配電池過程需要將隔膜在正/負極極片間對齊，最后經過疊片或卷繞工藝獲得電芯組件。該工藝裝配電池工藝繁瑣，尤其在裝配過程中，需要實現電極片與隔膜的對齊和良好接觸，避免模切過程中的毛刺帶來的內部短路，自動化程度受限，成本高；傳統技術中不同工序要求相互制約，導致電池一致性差。此外，由于正/負極極片與隔膜的界面結構較復雜，電池內阻較大，導致電池的電化學性能發(fā)揮受限制，同時，現有的加工都是通過分步對正負極材料層進行加工，存在不同步加工的制約，影響電池性能。

發(fā)明內容

本發(fā)明針對以上現有技術中存在的缺陷，提供一種鋰離子電池的制備方法，解決的技術問題是如何實現同步性好且能夠減少電池的界面阻力以減少電池內阻的性能。

本發(fā)明的目的是通過以下技術方案來實現：一種鋰離子電池的制備方法，該方法包括以下步驟：

A、將正極漿料和負極漿料分別轉移至相應的正極注射器和負極注射器中，將正極漿料和負極漿料分別同步靜電紡絲涂覆在隔膜的相對兩個側面，干燥后，在隔膜的相對兩個側面上分別形成正極活性層和負極活性層；

B、將正極集流體和負極集流體分別對應正極活性層和負極活性層進行熱輥壓復合在表面，再經過模切和后續(xù)加工制成相應的鋰離子電池。

通過同步靜電紡絲處理使正極漿料和負極資料分別在隔膜的兩側表面進行涂覆，通過靜電紡絲能夠使形成均勻的涂層，使其能夠與隔膜之間形成更緊密的粘覆效果，使形成的正極活性層和負極活性層與隔膜形成接解更緊密，從而有效減少正極活性材料與負極活性材料跟隔膜之間的界面阻力，實現減少電池的內阻的效果；且正、負極涂覆由于采用靜電紡絲處理能夠形成復雜的交錯的多微孔結構，相當于具有網狀的結構形貌，有助于減小電極電化學過程中的極化現象，緩解體積膨脹的缺陷，使整體上提高電池的化學穩(wěn)定性能。同時，通過同步采用靜電紡織涂覆處理，縮短了生產時間，避免了不同工序之間的相互影響，同步加工形成提高了電池的一致性，使電池性能更加穩(wěn)定，且工藝過程簡單，有利于實際應用。

在上述鋰離子電池的制備方法中，作為優(yōu)選，步驟A中所述同步靜電紡絲的條件為：

所述電壓設置為20～25kV，紡絲液流速為0.6～0.8mL/h，接收距離為15～25cm；且所述正極注射器和負極注射器的金屬針頭直徑均為0.5～0.6mm。使形成的紡絲的細微性和均勻性更優(yōu)越，能夠使形成的活性層具有較好的高能量密度的效果。