[發明專利]一種直接壓膜制備電極片的方法

在審

• 申請號: 202111190037.1
• 申請日: 2021-10-13
• 公開（公告）號: CN113921749A
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發明（設計）人: 唐政;張俊峰;楊國慶;閻貴東;李衛東
• 申請（專利權）人: 深圳市今朝時代股份有限公司
• 主分類號: H01M4/04
• 分類號: H01M4/04;H01M4/139
• 代理公司: 東莞市冠誠知識產權代理有限公司 44272
• 代理人: 張作林

本發明涉及電池領域，公開了一種直接壓膜制備電極片的方法,包括以下步驟：（1）對活性材料、導電劑和粘接劑進行干燥除水；（2）將活性材料、導電劑和粘接劑混合；（3）采用高剪切力設備，將混合好的材料進行高剪切作用得到纖維團；（4）使用壓膜設備將纖維團均勻平鋪在金屬箔的兩面并進行預壓；（5）使用壓膜設備進行多次壓實輥壓，得到電極片；與現有技術相比，本發明的有益效果是：無需使用溶劑便可以制備電池極片，減少環境污染，降低能量消耗以節約成本；不會有溶劑殘留，可以減少電池極片中雜質，電極材料分布均勻，不會增加內阻，提高電極片的質量，延長使用壽命。

技術領域

本發明涉及電池領域，尤其涉及一種直接壓膜制備電極片的方法。

背景技術

目前的鋰離子電池的正負極電極片是通過漿料涂布工藝生產，漿料是通過將活性材料、導電劑、粘接劑和溶劑混合而成，如常用的鋰離子電池正極漿料使用NMP作為溶劑，此溶劑有毒，污染環境，需要做好防爆和溶劑回收。在電極的生產過程中，需要把溶劑進行干燥，溶劑干燥過程消耗的能量巨大，且對電極片品質造成不好的影響，如溶劑揮發不徹底形成的殘留對于電池是一種雜質，嚴重影響電池的性能；溶劑揮發過程帶動粘接劑和導電劑向表面遷移，導致電極材料分布不均勻，內阻增加，粘接力下降，使用壽命減短；溶劑揮發形成電極材料之間空隙，導致電極壓實密度低，降低能量密度，提高電極電阻。

發明內容

本發明為克服電極的生產過程需要進行干燥以及溶劑揮發對電池造成影響等不足，旨在提供一種能解決上述問題的技術方案。

一種直接壓膜制備電極片的方法,包括以下步驟：

（1）對活性材料、導電劑和粘接劑進行干燥除水；

（2）將活性材料、導電劑和粘接劑混合；

（3）采用高剪切力設備，將混合好的材料進行高剪切作用得到纖維團；

（4）使用壓膜設備將纖維團均勻平鋪在金屬箔的兩面并進行預壓；

（5）使用壓膜設備進行多次壓實輥壓，得到電極片。

作為上述技術方案的改進之一，所述粘接劑為聚四氟乙烯，所述活性材料、導電劑和粘接劑均為粉體材料且比例為70-98：1-15：1-15。

作為上述技術方案的改進之一，所述步驟（1）中的干燥除水是通過鼓風干燥或真空干燥，干燥溫度為50-180℃。

作為上述技術方案的改進之一，所述活性材料由正極活性材料和負極活性材料組成；

所述正極活性材料包括：活性炭、LiFePO4、LiMn2O4、LiCoO2、 LiNixCoyMnzO2(x+y+z＝1，0x/y/z1)、LiNixCoyAlzO2(x+y+z＝1，0x/y/z1)和富鋰化合物中的一種或多種。

所述負極活性材料包括：活性炭、硬碳、軟碳、石墨、硅、硅氧化合物、鈦酸鋰、中間相碳微球中的一種或多種。

作為上述技術方案的改進之一，所述的導電劑包括：炭黑、乙炔黑、石墨烯、CNT中的一種或多種。

作為上述技術方案的改進之一，所述高剪切力設備為高速分散機、氣流磨或球磨機，并用于聚四氟乙烯粉體的纖維化，使其包覆在活性材料和導電劑表面以得到棉絮狀纖維團。

作為上述技術方案的改進之一，所述高剪切力設備為氣流磨，氣流磨的進氣壓力為0.3-1.2MPa，進料壓力為0.3-1.2MPa。

作為上述技術方案的改進之一，所述的金屬箔為網孔箔或非網孔箔涂布導電粘接層。

作為上述技術方案的改進之一，所述壓膜設備包括：

金屬箔收放卷機構；

傳送帶，設置在金屬箔收放卷機構下方并用于輸送纖維團，金屬箔收放卷機構所輸送的金屬箔傾斜設置在傳送帶上方并與傳動帶的末端貼合；