[發(fā)明專(zhuān)利]一種極片及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211701014.7
• 申請(qǐng)日: 2022-12-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115799450A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-03-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 秦士林;蔡挺威;肖強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 蜂巢能源科技股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01M4/133
• 分類(lèi)號(hào): H01M4/133;H01M4/1393;H01M4/587;H01M10/0525
• 代理公司: 北京睿博行遠(yuǎn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11297
• 代理人: 王攀

本發(fā)明涉及鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種極片及其制備方法；所述極片包括自支撐膜和集流體；所述自支撐膜包括聚四氟乙烯、負(fù)極活性材料和導(dǎo)電劑；所述負(fù)極活性材料包括球型或類(lèi)球型活性材料；所述極片的厚度H通過(guò)以下公式獲得：H＝180?2A?100B；其中，A為所述球型或類(lèi)球型活性材料的直徑D₅₀，B為所述球型或類(lèi)球形活性材料占比；本發(fā)明公開(kāi)的極片較薄，且機(jī)械性能優(yōu)異；利用所述極片制備的電極片延展性好、可塑性強(qiáng)；利用所述極片或極片制備的儲(chǔ)能裝置能量密度高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種極片及其制備方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有動(dòng)力電池極片的制造多采用濕法涂布，在濕法涂布中需要使用有機(jī)溶劑，會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定的污染；同時(shí)，涂布后需要經(jīng)過(guò)烘干、溶劑回收再處理等繁瑣的過(guò)程，增加了生產(chǎn)與時(shí)間成本。干法電極制備技術(shù)是電極制備領(lǐng)域的新興技術(shù)，該技術(shù)僅需要將活性物質(zhì)與粘結(jié)劑混料后進(jìn)行輥壓即可完成極片的制備，且在制備過(guò)程中無(wú)需溶劑的添加及后續(xù)的干燥回收工藝，極大簡(jiǎn)化了極片的制備流程和成本，同時(shí)避免了有害溶劑對(duì)環(huán)境的污染。

目前干法極片的制備技術(shù)還處于發(fā)展階段，目前存在的干法極片存在著偏厚、偏脆的缺陷，此缺陷會(huì)導(dǎo)致極片電子導(dǎo)電路徑變長(zhǎng)，極片內(nèi)阻偏大，無(wú)法發(fā)揮內(nèi)部活性材料的實(shí)際電化學(xué)性能。因此，亟需一種新的干法極片制備方法解決上述問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種極片，包括自支撐膜和集流體；

所述自支撐膜包括聚四氟乙烯、負(fù)極活性材料和導(dǎo)電劑；所述負(fù)極活性材料包括球型或類(lèi)球型活性材料；

所述極片的厚度H通過(guò)以下公式獲得：H＝180-2A-100B；

其中，A為所述球型或類(lèi)球型活性材料的直徑D₅₀，B為所述球型或類(lèi)球形活性材料占比。

作為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選技術(shù)方案，所述球型或類(lèi)球型活性材料的直徑D₅₀為5um≤D₅₀≤20um；

所述球型或類(lèi)球型活性材料占所述負(fù)極活性材料總質(zhì)量的70％以上。

作為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選技術(shù)方案，所述負(fù)極活性材料還包括非球型活性材料。

作為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選技術(shù)方案，所述負(fù)極活性材料添加量為90-99％，所述聚四氟乙烯添加量為0.5-5％，所述導(dǎo)電劑添加量為0.5-5％；

作為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選技術(shù)方案，所述負(fù)極活性材料包括人造石墨、天然石墨、中間相碳微球和硬碳中的一種或多種；

和/或所述導(dǎo)電劑包括乙炔黑、Super-P、碳納米管、碳纖維、科琴黑、石墨導(dǎo)電劑和石墨烯中的一種或多種。

本發(fā)明還提供一種任一所述極片的制備方法，包括：

(1)將聚四氟乙烯依次進(jìn)行冷凍破碎處理及氣流粉碎處理，得到聚四氟乙烯纖維材料；

(2)將所述聚四氟乙烯纖維材料、負(fù)極活性材料和導(dǎo)電劑混合密煉后輥壓，得到自支撐膜；

(3)將所述自支撐膜與所述集流體復(fù)合，獲得所述極片。

作為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選技術(shù)方案，所述步驟(1)中所述冷凍破碎處理的溫度為-5℃～-30℃；

和/或所述氣流粉碎處理的粉碎壓力為0.3-0.7Mpa。

作為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選技術(shù)方案，步驟(2)中所述密煉的溫度為100-200℃，時(shí)間為6-20min；

和/或所述輥壓為熱輥壓。

本發(fā)明還提供一種電極，包括任一所述的極片，和/或任一所述制備方法制備得到的極片。