[發明專利]一種厚電極材料及其制備方法、鋰離子電池

有效

• 申請號: 202110526195.3
• 申請日: 2021-05-14
• 公開（公告）號: CN113285062B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 尚德華;楊澤乾
• 申請（專利權）人: 傲普（上海）新能源有限公司
• 主分類號: H01M4/1393
• 分類號: H01M4/1393;H01M4/139;H01M4/04;H01M4/13;H01M4/133;H01M10/0525;B05D1/34;B05D1/36;B05D5/12;B05D7/00;B05D7/24
• 代理公司: 北京壹川鳴知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11765
• 代理人: 徐軍科

本發明適用于鋰離子電池技術領域，提供了一種厚電極材料及其制備方法、鋰離子電池，包括：在小粒徑的電極活性材料中加入導電劑、增稠劑、粘結劑及溶劑，配置成第一電極漿料；在大粒徑的電極活性材料中加入導電劑、增稠劑、粘結劑及溶劑，配置成第二電極漿料；將第一電極漿料和第二電極漿料分別通過兩套漿料運輸系統傳送至雙模頭涂布機的各自對應模頭進行同時間隙涂布偶數次，且保持每次涂布時第一電極漿料在第二電極漿料的上方或者第二電極漿料在第一電極漿料的上方，經烘干、輥壓處理后，即得。本發明可保障所得厚電極材料的一致性且天然分布有直通孔，電解液可快速均勻浸潤，制作工藝簡單，解決了厚電極難以浸潤、電導率差及一致性差的難題。

技術領域

本發明屬于鋰離子電池技術領域，尤其涉及一種厚電極材料及其制備方法、鋰離子電池。

背景技術

目前在二次電池領域，鋰離子電池因其綠色環保、高能量功率密度、高工作電壓等優異特性廣泛應用于新能源車、儲能系統、消費電子等領域。而隨著新能源電動車和儲能的推廣，人們對鋰離子的要求越來越高，尤其能量密度和成本，高能量密度能夠增加新能源的行駛里程，低成本有利于新能源車的推廣和提高儲能收益，常規厚度的極片制作的鋰離子電池已經難以滿足要求，鋰離子電池以向著大容量大體積發展。而厚電極由于同樣面積的集流體可以承載更多的電極材料，減少了集流體等材料，因此可同時提高能量密度并降低成本。而厚電極帶來的電導率低和一致性差的問題影響著其制作的電池性能的發揮。

而針對厚電極帶來的問題，現有技術方案通常是在原有設計上改進或是采用階梯電極制作方法即采用不同組合的漿料(通常為電導率或孔隙率的不同)多次涂布來制作厚電極，亦或是設法在厚電極上厚度方向上添加運輸通道或添加電解液層的方法來保障厚電極的性能發揮，均存在一定的弊端。其中，不同電導率或孔隙率的方法除了需要配制不同的漿料，還需要分多次不同厚度的涂布，且孔隙率是難以控制的，工藝復雜，設計難度高，并且由于不同層孔隙率的差異造成電解液的浸潤難易不同從而影響厚度方向上電解液的分布。而在厚電極上可以添加運輸通道的方法，通孔直徑達到幾微米甚至幾十微米，除了通孔添加技術難度高外，在極片長度方向和寬度方向上均損失了涂布電極材料從而也得不償失。

由此可見，現有的厚電極制備方法存在工藝復雜、技術難度高以及需以犧牲其他性能為代價，導致厚電極無法發揮其有效價值的問題。

發明內容

本發明實施例的目的在于提供一種厚電極材料的制備方法，旨在解決現有的厚電極制備方法存在工藝復雜、技術難度高以及需以犧牲其他性能為代價，導致厚電極無法發揮其有效價值的問題。

本發明實施例是這樣實現的，一種厚電極材料的制備方法，包括：

在小粒徑的電極活性材料中加入導電劑、增稠劑、粘結劑以及溶劑，配置成第一電極漿料；

在大粒徑的電極活性材料中加入導電劑、增稠劑、粘結劑以及溶劑，配置成第二電極漿料；

將所述第一電極漿料和第二電極漿料分別通過兩套漿料運輸系統傳送至雙模頭涂布機的各自對應模頭進行同時間隙涂布偶數次，且保持每次涂布時第一電極漿料在第二電極漿料的上方或者第二電極漿料在第一電極漿料的上方，經烘干、輥壓處理后，即得。

本發明實施例的另一目的在于一種厚電極材料，所述厚電極材料是由所述的厚電極材料的制備方法制備得到。

本發明實施例的另一目的在于一種鋰離子電池，所述鋰離子電池包括所述的厚電極材料。

本發明實施例提供的厚電極材料的制備方法，采用雙模頭同時涂布兩種材料不同大小粒徑的漿料，并且兩種漿料在集流體上是緊挨著的，在第二次涂布時原大粒徑漿料的上方涂布小粒徑漿料，原小粒徑漿料的上方涂敷大粒徑漿料，并依此往復，最終涂布偶數次即可保證厚度方向上的容量及其他性能基本一致，保障了所得厚電極材料的一致性且天然分布有直通孔，電解液可快速均勻浸潤，制作工藝簡單，解決了厚電極難以浸潤、電導率差以及一致性差的難題。

附圖說明