[發明專利]一種電極結構及其制備方法、負極片和二次電池

在審

• 申請號: 202210514728.0
• 申請日: 2022-05-12
• 公開（公告）號: CN114899412A
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 陳黃
• 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: H01M4/66
• 分類號: H01M4/66;H01M4/04;H01M4/131;H01M4/136;H01M4/1391;H01M4/1397;H01M10/0525;H01M10/054
• 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

本發明屬于二次電池技術領域，尤其涉及一種電極結構及其制備方法、負極片和二次電池，其包括集流體、設置在集流體表面的保護層以及設置在保護層遠離所述集流體一側的活性物質層。本發明的一種電極結構，能夠避免集流體在輥壓下產生微孔、裂紋等缺陷，提高極片質量和性能。

技術領域

本發明屬于二次電池技術領域，尤其涉及一種電極結構及其制備方法、負極片和二次電池。

背景技術

隨著的電池技術快速發展，人們對電池的要求越高，尤其是電池的能量密度和安全性尤為重要。為追求高能量密度的電池，通常會選擇能量密度較高的活性物質，同時為了讓活性物質的能量密度得到最有效的發揮，正負極的電極極片設計壓實密度高，通過輥壓設計的壓實密度來滿足所需電池能量密度的發揮。以鋰電池的電極結構為例，一般由正極、負極、隔膜和電解液組成，其中正極所需基材為鋁箔，負極所需基材為銅箔，正負極電極一般在所需基材表面涂一層活性物質層，制得所需的電極層。為了使活性物質的能量密度得到有效發揮，通常采用輥壓工序來實現，其目的在于增加正極或負極材料的壓實密度，合適的壓實密度可增大電池的放電容量、減小內阻、減小極化損失、延長電池的循環壽命、提高鋰離子電池的利用率。然而由于活性材料存在一定的硬度，對基材存在一定的物理損傷，如基材表面產生微孔、裂紋等缺陷，進而影響電池的電性能及安全性能等。因此，提供一種電極結構顯得十分的有必要。

發明內容

本發明的目的之一在于：針對現有技術的不足，而提供一種電極結構，能夠避免集流體在輥壓下產生微孔、裂紋等缺陷，提高極片質量和性能。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種電極結構，包括集流體、設置在集流體表面的保護層以及設置在保護層遠離所述集流體一側的活性物質層。

優選地，所述保護層的厚度為1.0～10.0μm。

優選地，所述集流體的厚度為4.5～20μm，所述活性物質層的厚度為15～150μm。

一種電極結構的制備方法，包括以下步驟：

步驟S1、將高分子聚合物和有機溶劑混合攪拌，真空處理制得第一膠液，將第一膠液涂覆于集流體的兩側表面，烘干形成保護層，得到處理片材；

步驟S2、將粘結劑和溶劑進行第一混合得到第二膠液，將活性物質與第二膠液進行第二混合，加入增稠劑進行第三混合，真空處理得到活性物質漿料，將活性物質漿料涂覆于保護層表面，烘干形成活性物質層，制得電極結構。

優選地，所述步驟S1中高分子聚合物和有機溶劑的重量份數比為2～10:90～98。

優選地，所述步驟S1中攪拌時間為2～5小時，真空處理的真空度為-80KPa～-100KPa，真空處理時間為20～50分鐘。

優選地，所述步驟S2中活性物質、增稠劑和粘結劑的重量份數比為90～98:0.1～5:0.5～5。

優選地，所述步驟S2中第一混合的時間為30～60分鐘，第二混合的時間為100～150分鐘，第三混合的時間為30～60分鐘，真空處理的時間為30～60分鐘，真空處理的真空度為-80KPa～-100KPa。

本發明的目的之二在于：針對現有技術的不足，而提供一種電極結構的制備方法，操作簡單，可控性好，可批量生產。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種電極結構的制備方法，包括以下步驟：

步驟S1、將高分子聚合物和有機溶劑混合攪拌，真空處理制得第一膠液，將第一膠液涂覆于集流體的兩側表面，烘干形成保護層，得到處理片材；