[發明專利]一種電極片的制備方法及其應用

在審

• 申請號: 202111276543.2
• 申請日: 2021-10-29
• 公開（公告）號: CN114068857A
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 王志斌;徐雄文
• 申請（專利權）人: 湖南立方新能源科技有限責任公司
• 主分類號: H01M4/04
• 分類號: H01M4/04;H01M4/1391;H01M4/1397;H01M10/0525
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 潘俊達;郭寶煊

本發明提供了一種電極片的制備方法及其應用，包括以下步驟：S1、將第一電極材料與導電劑、粘結劑混合，制成粉料A；S2、將第二電極材料與導電劑、粘結劑混合，制成粉料B，其中，所述第二電極材料與所述第一電極材料為電極相同的材料，且所述第二電極材料的粒徑D50大于所述第一電極材料的粒徑D50；S3、將所述粉料A鋪涂于集流體的至少一表面，將粉料B鋪涂于所述粉料A遠離所述集流體的表面，然后通過熱輥壓進行復合，完成電極片的制備。相比于現有技術，本發明采用干法混料熱輥壓技術制備由不同粒徑梯度組成的多層電極片，解決了目前的厚電極片制備方法存在易開裂、導鋰導電性能差的問題。

技術領域

本發明涉及二次電池領域，具體涉及一種電極片的制備方法及其應用。

背景技術

為應對全球能源危機，鋰離子電池作為高效綠色的電池技術被運用到電腦、電動車等眾多領域。隨著市場需求的逐步擴大，對鋰離子電池的能量密度也提出了新要求。在未發現更大比容量的正負極材料的前提下，提高單體電池能量密度的主要手段是提高活性材料在電池材料中的比重(或者減輕非活性材料的質量占比)。目前，為減輕非活性材料的質量占比而使用更薄的隔膜和集流體的方法已經顯得無能為力，因為更薄的隔膜以及集流體已經達到了技術瓶頸。因此，采用厚極片應用到電池中提高能量密度是最重要的方法之一。但是，極片愈厚意味著涂布難度加大、電池內阻增加、倍率及循環性能差等種種問題。

目前有方案公開了一種具有良好電化學性能的厚電極及其制備方法，通過二次或多次漿料涂布的方式實現孔隙率及電導率的梯度分布，從靠近集流體的內層膜片到遠離集流體的外層膜片的孔隙率梯次增加、電導率依次減小，從而解決了厚電極內阻大、極化嚴重的難題。但是漿料涂覆的方式將在二次及以后的涂布中造成材料溶解甚至孔隙率的變化，最終影響電解液浸潤和導離子性能。

另有方案公開了一種高倍率厚電極及其制備方法與應用，由多個不同孔隙率的單層電極膜片通過疊加壓制形成復合電極膜，該復合電極膜具有由外(遠離集流體)向內(靠近集流體)孔隙率依次減小的特點進而提高了厚極片的離子電導率。但是此種方法以常規壓制的方式形成的復合電極膜中，每單層電極膜片間結合力差，難以形成穩固有效的連結，在充放電過程中電極膨脹應力容易造成極片脫膜，影響電池壽命。另外，該復合電極膜制作工序復雜，且每單層膜片間界面接觸不緊密，容易造成界面內阻偏大、導電性差的問題。

有鑒于此，確有必要提供一種解決上述問題的技術方案。

發明內容

本發明的目的之一在于：提供一種電極片的制備方法，以解決目前厚電極片存在易開裂、導鋰導電性能差的問題，從而達到提高鋰電池動力學性能及能量密度的目的。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種電極片的制備方法，包括以下步驟：

S1、將第一電極材料與導電劑、粘結劑混合，制成粉料A；

S2、將第二電極材料與導電劑、粘結劑混合，制成粉料B，其中，所述第二電極材料與所述第一電極材料為電極相同的材料，且所述第二電極材料的粒徑D50大于所述第一電極材料的粒徑D50；

S3、將所述粉料A鋪涂于集流體的至少一表面，將粉料B鋪涂于所述粉料A遠離所述集流體的表面，然后通過熱輥壓進行復合，完成電極片的制備。

優選的，所述第一電極材料和所述第二電極材料均為正極材料，所述第一電極材料的粒徑D50≤9μm，所述第二電極材料的粒徑D509μm。

優選的，所述粉料A與所述粉料B的質量比為1：(1.1～2)。

優選的，所述第一電極材料和所述第二電極材料均為負極材料，所述第一電極材料的粒徑D50≤12μm，所述第二電極材料的粒徑D5012μm。

優選的，所述粉料A與所述粉料B的質量比為1：(2～10)。