[發明專利]一種正極極片的制備方法及鋰亞功率型電池

在審

• 申請號: 202210591874.3
• 申請日: 2022-05-27
• 公開（公告）號: CN114914406A
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: 劉耘;于力;阮紅林;周敬
• 申請（專利權）人: 武漢昊誠鋰電科技股份有限公司
• 主分類號: H01M4/139
• 分類號: H01M4/139;H01M4/13;H01M10/0525
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 陳小龍

本發明提供一種正極極片的制備方法及鋰亞功率型電池。所述制備方法包括以下步驟：(1)將聚乙烯醇溶解于去離子水中，加熱攪拌后依次進行保溫處理和降溫處理，得到聚乙烯醇水溶液；(2)將步驟(1)所述聚乙烯醇水溶液與導電劑混合后得到膠黏劑溶液，將所述膠黏劑溶液覆于集流網上，并與正極膜貼合，經高溫處理得到所述正極極片。本發明采用聚乙烯醇膠黏劑，同時在膠黏劑中加入了導電劑，提高了膠黏劑的導電性。本發明中聚乙烯醇水溶液的配置方法，可將膠黏劑的粘度控制在較小的范圍內，使得制備的膠黏劑的流動性強。本發明中聚乙烯醇在鋰亞電解液亞硫酰氯環境中的穩定性高，引入的雜質少，有利于減少鋰亞電池的滯后和長期使用的容量損失。

技術領域

本發明涉及鋰亞功率型電池領域，尤其涉及一種正極極片的制備方法及鋰亞功率型電池。

背景技術

鋰亞電池是以亞硫酰氯為電解液溶劑和陰極活性物質的液體鋰原電池，是目前商業化電池產品中比能量最高，工作溫度范圍最寬的品種，同時，液體電池的特點，使其電壓在整個電池容量使用的90％以上的時間內穩定。如今，鋰亞電池廣泛應用于各類電表、水表、氣表等智能表計，在交通、安防、物聯網等領域也不斷應用發展，對鋰亞電池的性能也提出更高的要求。

根據電池結構不同，鋰亞電池可以劃分為功率型和能量型，功率型采用的是卷繞結構，正極片與負極鋰片中間夾上絕緣的隔膜，進行卷繞入殼，制成電池。正極片的制成是電池制備的一個重要環節。正極片的結構是將混合好的正極材料，均勻的分布在集流網上。與二次電池不同，鋰亞電池的正極在制成膜前并不是漿料狀態，而是固含量很高的固體狀態。因此，二次鋰離子電池通常采用的掛漿、涂布等方法，無法在鋰亞電池的正極片制備工藝中實現。

目前，鋰亞電池的正極片通常有兩種生產工藝。第一種：由膏料狀物料經干燥粉碎后，直接上網擠壓形成正極，由于上網擠壓時已經是較干燥的固體，使得正極極易在集流網上形成一個個的“小島”，彼此之間的鏈接不緊密，整個正極在集流網上的分布也不均勻；且由于集流網與正極材料的材質和特性不同，使得正極在粘結在集流網上的強度不高，在后續生產過程中極易出現正極膜的破損和脫落，同時，擠壓上網時，也會出現集流網正反兩面的正極厚度不一致的現象。

第二種：膏料干燥后，用異丙醇或酒精浸泡后形成可擠壓延展的膏體，然后輥軋成薄膜，濕膜經過干燥后，使用膠黏劑粘接到鎳孔網上，對于這種方法，膠黏劑的選擇，粘度及流動性的控制，膠黏劑的涂覆均勻程度的控制，對整個極片的質量及一致性有很大的影響。現有工藝中，采用的是淀粉的水解產物糊精作為膠黏劑，糊精是一種碳水化合物，在亞硫酰氯電解液存在條件下極有可能脫水碳化，其脫掉的水對電池來說是極不利的雜質，不僅會不斷消耗電池活性物質，還會加劇電池的滯后；并且糊精的成分及雜質不確定性高，各部分均勻度極差，嚴重影響極片的粘接效果和電性能到一致性。因此，急需研發出一種，在亞硫酰氯環境中相對穩定，均勻性高、雜質少，粘接強度足夠，并且適用于工業化生產的膠黏劑和使用這種膠黏劑制備出高質量電池極片的方法。

如何制備一種在亞硫酰氯環境中相對穩定、均勻性高、雜質少、粘接強度足夠、適用于工業化生產的膠黏劑和使用這種膠黏劑制備出高質量電池極片的方法，是本領域重要的研究方向。

發明內容

本發明的目的在于提供一種正極極片的制備方法及鋰亞功率型電池。

為達到此發明目的，本發明采用以下技術方案：

本發明的目的之一在于提供一種正極極片的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：

(1)將聚乙烯醇溶解于去離子水中，加熱攪拌后依次進行保溫處理和降溫處理，得到聚乙烯醇水溶液；

(2)將步驟(1)所述聚乙烯醇水溶液與導電劑混合后得到膠黏劑溶液，將所述膠黏劑溶液覆于集流網上，并與正極膜貼合，經高溫處理得到所述正極極片。