[发明专利]锂离子电池极片及其制备方法、以及采用该极片制备的锂离子电池

说明书

【技术领域】

本发明涉及电化学领域，尤其涉及一种锂离子电池极片及其制备方法、以 及该极片在锂离子电池制备中的应用。

【背景技术】

锂离子电池以其高比能量，高电压，环保安全以其使用寿命长等优点，一直以 来均是便携式电子产品的首选随机能源。现在随着便携式电子产品功能的不断 完善强大，尤其是3G、4G手机的出现，对随机配备的电池比能量及安全性的 要求越来越高；同时，一些新的封装方式如低温注塑等对电池电芯的各项尺寸 要求越来越严格，包括后续使用时的尺寸变化等。

在锂离子电池的生产过程中，极片的制备方法包括将含有正极活性物质、 导电添加剂、正极粘结剂与溶剂，或负极活性物质、导电添加剂、负极粘结剂 与溶剂的浆料均匀地涂覆和/或填充在集电体上，再经干燥、碾压、分切后制得 正极或负极极片。传统的碾压工艺在碾压时，极片表面温度为室温，即是说， 极片在碾压时未再次进行加热处理。实验发现，采用传统方法制备的极片，碾 压后极片厚度反弹较大，而采用该极片制备成的电池容量与尺寸分布范围很宽， 且电池的循环性能差异性较大，产品质量的一致性与稳定性都较差。

【发明内容】

本发明的发明目的是，针对上述现有技术中存在的问题，提供一种锂离子电 池电极极片及其制备方法，采用该制备方法得到的极片烘烤后反弹小、厚度尺 寸均匀且稳定，采用该极片制得的锂离子二次电池的容量分布范围窄、尺寸较 集中、循环稳定性好。

为达到上述发明目的，本发明提出以下的技术方案：

一种锂离子电池极片的制备方法，包括将含有电极活性物质、导电添加剂、 粘结剂与溶剂的浆料均匀涂覆和/或填充在集电体上，然后经干燥、碾压、分切 后制得，所述集电体为正极集电体时，所述电极活性物质是钴酸锂和镍基材料 按重量比8∶2混合的混合物，所述导电添加剂是乙炔黑，所述粘接剂是聚偏二氟 乙烯，所述溶剂是N-甲基吡咯烷酮，以重量比为100∶5∶5∶50均匀混合形成所述 浆料，其中的碾压方式为热碾压，所述热碾压的温度为70℃。

优选地，所述锂离子电池极片的制备方法中，其中热碾压的加热方式是在 碾压前采用独立加热方式加热，或在碾压时同步加热。

本发明还提供一种锂离子电池极片，包含载有电极活性物质、导电添加剂、 粘结剂与溶剂的集电体，所述集电体经干燥、热碾压、分切后制得极片，所述 热碾压的温度为70℃，所述集电体为正极集电体时，所述电极活性物质是钴酸 锂和镍基材料按重量比8∶2混合的混合物，所述导电添加剂是乙炔黑，所述粘接 剂是聚偏二氟乙烯，所述溶剂是N-甲基吡咯烷酮，以重量比为100∶5∶5∶50均匀 混合形成正极浆料。

本发明还提供一种锂离子电池，包含正负极片和电解质，所述极片包含载 有电极活性物质、导电添加剂、粘结剂与溶剂的集电体，，所述集电体经干燥、 热碾压、分切后制得极片，所述热碾压的温度为70℃所述集电体为正极集电体 时，所述电极活性物质是钴酸锂和镍基材料按重量比8∶2混合的混合物，所述导 电添加剂是乙炔黑，所述粘接剂是聚偏二氟乙烯，所述溶剂是N-甲基吡咯烷酮， 以重量比为100∶5∶5∶50均匀混合形成正极浆料。

本发明还提供一种上述锂离子电池极片在锂离子电池制备中的应用，包括 事先制备电池的正极片和负极片，并将正、负极片和隔膜制成极芯，再将极芯 和电解液一起密封在电池壳中，其中，在制备电池的正极片和负极片时，分别 将含有正极活性物质、导电添加剂、粘结剂与溶剂的浆料均匀涂覆和/或填充在 正极集电体上，所述正极活性物质是钴酸锂和镍基材料按重量比8∶2混合的混合 物，所述导电添加剂是乙炔黑，所述粘接剂是聚偏二氟乙烯，所述溶剂是N-甲 基吡咯烷酮，以重量比为100∶5∶5∶50均匀混合形成所述浆料，将含有负极活性 物质、导电添加剂与粘结剂的浆料均匀涂覆和/或填充在负极集电体上，然后将 正、负集电体经干燥、碾压、分切后而制得，所述碾压为热碾压。

优选地，上述锂离子电池的制备中，其中热碾压的温度是40-100℃，优选 60-80℃。

优选地，上述锂离子电池的制备中，其中热碾压的加热方式是在碾压前采 用独立加热方式加热，或在碾压时同步加热。

从以上技术方案可以看出，本发明的有益技术效果是：

1)本发明提供的锂离子电池用电极极片，该极片具有烘烤后反弹小、厚度 尺寸均匀且稳定，克服了传统方法制备极片的不均匀、反弹大等缺点；