[發明專利]一種干法電極、其制備方法和電池

在審

• 申請號: 202310758248.3
• 申請日: 2023-06-26
• 公開（公告）號: CN116487519A
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 王翔翔;江柯成;蔣綺雯;李慧茹;陳以蒙
• 申請（專利權）人: 江蘇正力新能電池技術有限公司
• 主分類號: H01M4/04
• 分類號: H01M4/04;H01M4/13;H01M4/139;H01M4/62;H01M10/054
• 代理公司: 蘇州市中南偉業知識產權代理事務所(普通合伙) 32257
• 代理人: 夏蘇娟

本發明屬于電池技術領域，具體涉及一種干法電極、其制備方法和電池。所述干法電極，包括集流體；導電膠層，設置于所述集流體的至少一側表面，包括分布在所述集流體表面的導電膠點，所述導電膠點包含粘結劑I和導電碳材料；干法電極膜層，設置于所述導電膠層的外表面，所述干法電極膜層包含活性材料、導電劑和粘結劑II。本發明通過粘結劑與導電材料的混合，形成均勻的導電膠液，經過調節噴涂孔徑大小，噴頭距箔材的距離等手段，使膠液均勻的分散到箔材上，有利于干法膜片粘附到箔材上，增強粘力，也降低了極片內阻，從而有效的降低電池的內阻，從而提高了電池的倍率性能和循環穩定性能。

技術領域

本發明屬于電池技術領域，具體涉及一種干法電極、其制備方法和電池。

背景技術

鈉離子電池以其鈉資源豐富、分布廣泛和成本低廉等優勢彌補了鋰離子電池資源稀缺、分布不均和成本較高的局限，于近年來受到了人們的普遍關注。鈉離子電池的正極材料主要是作為富鈉的主體，在充電過程中實現鈉離子的提供足夠的鈉離子在電解液中傳輸，截止到目前，廣大研究人員重點關注的鈉電正極材料主要包括層狀過渡金屬氧化物、隧道型過渡金屬氧化物、普魯士藍類化合物、聚陰離子型化合物等。鈉離子層狀氧化物因為相對易于合成、電壓范圍可調并顯示出較高的比容量，已得到廣泛研究。盡管這些材料尚未達到與鋰離子層狀材料相同水平的電化學性能。但根據已經報道的大量鈉離子層狀氧化物穩定相，從性能和成本的角度出發，為尋找具有競爭力的鈉離子正極材料提供了希望。

鈉離子層狀氧化物與鋰離子電池三元材料的制備方法比較接近，但是由于鈉比鋰更加活潑，制備的層狀氧化物殘堿更高，鈉離子電池制漿過程更容易凝膠，不利于大批量制備涂布，會影響生產效率；層狀氧化物當前克容量普遍為125-145mAhg^-1，相對于鋰離子電池正極材料明顯偏低，使全電池的能量密度明顯偏低，鈉離子電池的成本優勢降低，為此解決鈉離子電池制備過程中出現的殘堿較高導致的易凝膠，進一步降低鈉離子電池的生產成本，因此干法電極作為鈉離子電池的優選方案，但是干法電極由于電極粘附在箔材表面的粘接力較小，容易被剝離下來，同時膜片電阻較大等弊端。

發明內容

本發明旨在解決上述問題，提供了一種干法電極、其制備方法和電池，能夠提高干法電極的粘接力、降低膜片電阻。

按照本發明的技術方案，所述干法電極，包括

集流體；

導電膠層，設置于所述集流體的至少一側表面，包括分布在所述集流體表面的導電膠，所述導電膠包含粘結劑I和導電碳材料；

干法電極膜層，設置于所述導電膠層的外表面，所述干法電極膜層包含活性材料、導電劑和粘結劑II。

優選的，為保證干法電極的性能，所述導電膠層設置于所述集流體的兩側表面。此時，所述干法電極為五層結構，包括一層集流體、兩層導電膠層和兩層干法電極膜層。

進一步的，所述集流體為箔材，如鋁箔、銅箔、以及涂炭箔材等。

進一步的，所述粘結劑I選自聚偏二氟乙烯（PVDF）、聚偏氟乙烯、阿拉伯膠、聚丙烯酸、丁苯橡膠、羧甲基纖維素、羧甲基纖維素鋰、羧甲基纖維素鈉、海藻酸鈉和聚丙烯酸鈉中的一種或多種；所述導電碳材料選自碳納米管、石墨烯、石墨微粉和導電炭黑中的一種或多種。

進一步的，所述導電膠呈點狀或片狀，片狀導電膠由多個點狀導電膠相連形成。具體的，導電膠以點狀或者片狀的方式分布在所述集流體表面。