[發明專利]一種電極片及其制備方法和鋰電池

在審

• 申請號: 202011103675.0
• 申請日: 2020-10-15
• 公開（公告）號: CN112201770A
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發明（設計）人: 林錦芳;李琦旸;門方;徐曉霞;袁中直;劉建華;劉金成
• 申請（專利權）人: 惠州億緯鋰能股份有限公司
• 主分類號: H01M4/13
• 分類號: H01M4/13;H01M4/139;H01M4/62;H01M10/052
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發明提供了一種電極片及其制備方法和鋰電池。所述電極片包括電極集流體和位于所述電極集流體上的電極活性物質膜層，所述電極活性物質膜層包括層疊的至少2層電極膜片；在所述電極集流體的同一面上，每個不與所述電極集流體貼合的電極膜片中粘結劑的質量分數均不低于比其更靠近電極集流體的電極膜片中粘結劑的質量分數。所述方法包括：1)將電極漿料涂布在集流體上，進行烘干，得到一層電極膜片；2)重復進行將電極漿料涂布在上一次操作得到電極膜片上并進行烘干的操作至少1次，得到所述電極片。本發明提供的電極片可以提升電極整體粘結性能，增加單位面積集流體上活性物質負載量，提高電極片的能量密度。

技術領域

本發明屬于電池領域，涉及一種電極片及其制備方法和鋰電池，尤其涉及一種正極片及其制備方法和鋰電池。

背景技術

鋰/氟化碳電池是固體正極系列中比能量最高的鋰一次電池，其理論質量比能量高達2180Wh/kg，且其具有工作溫度范圍寬、安全性能高、工作平臺高且平穩、自放電率低等優勢，受到廣泛地關注。隨著科學技術地不斷進步，電腦、手機、智能表計、通訊設備和特殊領域設備等無需電源維護的設備對電源能量密度的要求越來越高，特別是無人機、水下航行器等特殊領域設備要求鋰電池具有高的能量密度。鑒于上述情況，確有必要提供一種高容量氟化碳極片及其制備方法，提升鋰/氟化碳電池的能量密度。

CN103594687A公開了一種鋰氟化碳電池正極的制備方法，工藝材料包括基底材料、導電劑、分散劑和粘結劑，制備方法包括以下步驟：在純水和粘結劑的混合液中加入分散劑并攪拌；在混合液中加入經研磨并過200目分子篩的導電劑攪拌；在混合液中加基底材料并攪拌；將漿料在恒定溫度烘一定時間后加入酒精進行破乳；采用熱輥壓的方式將漿料輥壓出厚度為0.2～1.0mm的膜層；將膜層壓制在鎳網集流體上即可。該方案雖然制備的厚電極容量較高，但在制造過程中難以實現連續制膜和膜片輥壓，且所用鎳網集流體密度大，增加了電池結構件的質量百分比，不利于電池能量密度的有效提升。

CN102903921A公開了一種以氟化碳為正極的水系電池，該方案提供的電池設有正極、負極和電解液體系，所述正極采用含有氟化碳材料作為活性物質，所述正極采用涂布方式制備獲得。

CN104466107A公開了一種氟化碳復合正極及其制備方法，該氟化碳復合正極以鋁箔為基底，基底一表面由下到上依次為含氟化碳、碳導電劑和粘結劑的復合涂層和含鎳鍍層；制備方法是將氟化碳、碳導電劑和粘結劑加入到有機溶劑中攪拌均勻得到混合漿料；將所得混合漿料涂覆在鋁箔一表面，干燥后，在鋁箔一表面形成復合涂層；再在所述復合涂層表面經過化學鍍鎳方法鍍一層含鎳鍍層后，進行熱處理、輥壓，剪切成電池正極。

上述CN102903921A和CN104466107A均采用涂覆方式制備電極，其厚度均小于300μm，受氟化碳材料密度低、比表面積大等特性影響，采用涂覆法制造的氟化碳極片一般均為薄電極，難以滿足電池向高能量密度方向發展的需求。

發明內容

針對現有技術中存在的上述問題，本發明的目的在于提供一種電極片及其制備方法和鋰電池。本發明提供的電極片可以提升整體粘結性能，增加單位面積集流體上活性物質負載量，提高電極片的能量密度。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

第一方面，本發明提供一種電極片，所述電極片包括電極集流體和位于所述電極集流體上的電極活性物質膜層，所述電極活性物質膜層包括層疊的至少2層電極膜片；在所述電極集流體的同一面上，每個不與所述電極集流體貼合的電極膜片中粘結劑的質量分數均不低于比其更靠近電極集流體的電極膜片中粘結劑的質量分數。

本發明提供的電極片中，所述電極活性物質膜層包括層疊的至少2層電極膜片，例如2層、3層或4層等。本發明提供的電極片使用多層膜片的目的在于通過多層電極膜片疊加，在提升活性物質負載量以增加能量密度的同時，不產生因一次性涂覆厚電極導致溶劑揮發慢，出現導電劑上浮和極片龜裂，從而導致電池性能變差的問題。