[發明專利]一種極片的制備方法和鋰離子電池

在審

• 申請號: 202110462061.X
• 申請日: 2021-04-27
• 公開（公告）號: CN113054155A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 蔡挺威;劉永飛;梁世碩
• 申請（專利權）人: 昆山寶創新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M4/04
• 分類號: H01M4/04;H01M4/139;H01M4/80;H01M10/0525
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 朱穎;劉芳

本發明提供一種極片的制備方法和鋰離子電池。本發明第一方面提供一種極片的制備方法，包括如下步驟：將活性材料、可纖維化粘結劑和導電劑混合后施加剪切力使所述粘結劑纖維化，得到混合物料；將所述混合物料輥壓得到膜片；將所述膜片附在集流體的至少一個功能表面，并輥壓得到所述極片。本發明提供的制備方法，無需使用有機溶劑，無需烘干步驟，不僅制備過程無污染，而且簡化了極片制備流程，節省了制備成本；同時，通過將膜片嵌入集流體的貫通孔中，有助于提高膜片和集流體之間的粘結力，提高鋰離子電池的性能；此外，通過上述制備方法制備得到的膜片具有較好的強度和韌性，可自支撐，有助于保證極片的機械性能和強度。

技術領域

本發明涉及一種極片的制備方法和鋰離子電池，涉及二次電池技術領域。

背景技術

鋰離子電池作為電動汽車的供能裝置，隨著電動汽車的快速發展，也得到了快速的發展。常規的鋰離子電池包括正極片和負極片，在極片的制備過程中，通常是將活性材料、粘結劑和導電劑分散在有機溶劑中，制備得到電極漿料，隨后將電極漿料涂布在集流體表面，經烘干、輥壓得到該極片。

常規集流體為箔材類集流體，上述工藝制備得到的極片中，集流體僅與電極層的底部接觸，易對極片的粘結力以及極片內部的電子電導率等產生影響，從而影響鋰離子電池性能的發揮，采用多孔集流體可增加電極層與集流體的接觸面，不僅改善極片的粘結力，而且提高極片內部的電子電導率，改善鋰離子電池的性能；但是，傳統工藝制備得到的電極漿料為流動態漿料，涂布過程對集流體的孔結構以及孔隙率要求較高，且容易出現電極漿料無法浸入集流體內部，或無法在集流體中保持而滲出等問題，導致電極層與集流體的粘結力不強，從而影響鋰離子電池性能的發揮；此外，制備電極漿料過程中所使用的有機溶劑易揮發，對人體危害較大。

發明內容

本發明提供一種極片的制備方法和鋰離子電池，用于避免有機溶劑的使用以及解決電極層與集流體粘結力不強的問題。

本發明第一方面提供一種極片制備方法，所述方法包括如下步驟：

將活性材料、可纖維化粘結劑和導電劑混合后施加剪切力使所述粘結劑纖維化，得到混合物料；

將所述混合物料輥壓得到膜片；

將所述膜片附在集流體的至少一個功能表面，并輥壓得到所述極片，其中，所述集流體具有若干個貫通孔，所述貫通孔連接所述集流體的兩個功能表面。

本發明提供一種極片的制備方法，圖1為本發明一實施例提供的制備方法的流程示意圖，如圖1所示，該方法包括如下步驟：步驟1、將活性材料、可纖維化粘結劑和導電劑進行混合后施加剪切力使所述粘結劑纖維化，得到混合物料，其中，可纖維化粘結劑是指在剪切力的作用下可發生纖維化的粘結劑，粘結劑纖維化的過程可實現活性材料和導電劑等物質的相互粘結；步驟2、將混合物料輥壓得到膜片；步驟3、將膜片負在集流體的至少一個功能表面，可以理解的是，功能表面是指集流體兩個相對的較大的表面，用于負載上述膜片，具體是指集流體的上表面和下表面，在制備過程中，將膜片附在集流體100的至少一個功能表面，并進行輥壓，輥壓過程中，膜片嵌入集流體的貫通孔中，得到極片，例如，圖2為本發明一實施例提供的集流體的結構示意圖，圖3為本發明一實施例提供的極片的結構示意圖，如圖2所示，集流體100具有若干個連接集流體100兩個功能表面的貫通孔101，將步驟2輥壓得到的膜片附在該集流體的兩個功能表面，即集流體100的上表面和下表面，隨后在輥壓過程中，膜片嵌入集流體100的貫通孔101中，得到圖3所示的極片。可以理解的是，本領域技術人員可根據實際需要將膜片附在集流體的兩個功能表面或一個功能表面，本發明在此不做限定。本發明提供的制備方法，相對于常規極片制備工藝，無需使用有機溶劑，無需烘干步驟，不僅制備過程無污染，而且簡化了極片制備流程，節省了制備成本；同時，通過將膜片嵌入集流體的貫通孔中，有助于提高膜片和集流體之間的粘結力，提高鋰離子電池的性能；此外，通過上述制備方法制備得到的膜片具有較好的強度和韌性，可自支撐，有助于保證極片的機械性能和強度。

在一種具體實施方式中，該制備方法具體包括如下步驟：