[發明專利]一種干法電極膜的原位制備方法及其干法電極

在審

• 申請號: 202111325320.0
• 申請日: 2021-11-10
• 公開（公告）號: CN114171710A
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 董甜甜;韓慶朝;崔浩然
• 申請（專利權）人: 青島中科賽鋰達新能源技術合伙企業（有限合伙）
• 主分類號: H01M4/04
• 分類號: H01M4/04;H01M4/06;H01M4/08;H01M4/13;H01M4/139;H01M4/62;H01M6/16;H01M10/052
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1.一種干法電極膜的原位制備方法，其特征在于：在露點為-25~-65℃條件下，將活性材料干粉、聚合物粘結劑干粉、導電劑干粉預混后，置于雙螺桿擠出機中通過輻射加熱、使混合物原位交聯反應，擠出形成干法電極膜；其中，所述的粘結劑為50-120℃低熔點的粘合劑。

2.按權利要求1所述的干法電極膜的原位制備方法，其特征在于：所述的粘結劑干粉結構通式如下所示：

或；

A選自H、甲基或氰基；

R選自、、、、、；

R₁、R₂選自OH、OLi、、C1-C10的烷氧基、C1-C18的端羥基烷氧基、；

R₄、R₅、R₆可相同或不同的選自C1-C8的烷基；

Z選自H或甲基；

n選自50~2000；m選自0~2000；

p選自0~6；

q選自0~100。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述輻射加熱方式為微波輻射、遠紅外線輻射、紫外光輻射或離子束輻射中的一種，加熱溫度為50~150℃，原位交聯反應時間為10分鐘~5小時；所述的預混方式為球磨或雙行星攪拌，預混時間0.5~5小時。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述的雙螺桿擠出機擠出的轉速為50~600轉/分鐘；原位形成干法電極膜厚度為50~500微米，其中，電極膜為正極電極膜或負極電極膜。

5.根據權利要求1-4所述的制備方法，其特征在于：所述的活性材料干粉、粘結劑干粉、導電劑干粉的質量比例為(80~95):(1~10):(1~10)。

6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于：所述的正極電極膜活性材料干粉為LiCoO₂、LiMn₂O₄、LiNi_0.5Mn_1.5O₄、LiNi_1/3Mn_1/3Co_1/3O₂、LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂、LiNi_0.6Co_0.2Mn_0.2O₂、LiNi_0.6Co_0.1Mn_0.3O₂、LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂、LiNi_0.9Co_0.05Mn_0.05O₂、LiNiCoAlO₂、氟化石墨、二氧化錳、硫/炭復合材料中的一種或幾種混合物；

所述負極電極膜活性材料干粉為人造石墨、改性天然石墨、石墨化中間相炭微球、軟炭、硬炭、氧化亞硅、硅炭復合材料、硅/鍺復合材料、二氧化錫/炭復合材料、錫鈷炭合金、鎂、鋰中的一種或幾種混合物；

所述的導電劑干粉為納米炭管、導電炭黑、石墨化炭纖維、導電石墨中的一種或多種。

7.一種采用權利要求1所述的干法電極膜制備方法制備的電極，電極為正極或負極，其特征在于：在環境露點為-25~-65℃條件下，按權利要求1所述方法所得正極電極膜輥壓到正極集流體形成正極或按權利要求1所述方法所得負極電極膜輥壓到負極集流體形成負極。

8.根據權利要求7所述電極，其特征在于：所述的正極集流體、負極集流體上均涂覆有導電層。