[发明专利]锂离子电池正负极的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种锂离子电池，其尤指一种锂离子电池正负极的水溶性浆料涂布烘干的制造方法。

背景技术

锂电池为二次电池(即可充电式)的一种。锂电池主要是以正极锂合金氧化物、液体有机电解液和负极碳材组成，此外，在正负极之间以隔离膜将正负极隔开以避免短路，而液体有机电解液则含在多孔隙的塑料隔离膜中，负责离子电荷的传导工作。

锂电池具有能量密度高、操作电压高、使用温度范围大、无记忆效应、寿命长等优点，但单价较高。

最新的数码相机多配备锂电池，没有记忆效应，开启闪光灯与彩色液晶显示器较快，使用上比镍氢电池要有效率。锂电池的发展，初期以一次电池为主，自一九八○年英国谷登拿(JohnB.Goodenough)教授发表锂钴电极材料的论文，到一九九一年日本新力能源科技公司正式推出锂离子二次电池商品，短短十几年的时间，在日本即有十家以上的厂商投入生产，产值超过二千亿日币。其特点包括能量密度高、操作电压高、输出功率大、放电平稳、工作温度区间大、充放电循环可达500次以上、自放电低、储存寿命长，被视为目前最主要的二次电池。学界、业界对锂二次电池的研究仍十分热烈。此类电池依其隔离层系统的不同，又区分为锂离子电池与锂高分子二次电池，两者均以碳材为负极，配合锂钴氧化物(LiCoO2)、锂锰氧化物(LiMn2O4)或锂镍氧化物(LiNiO2)等正极活性物质。

锂离子二次电池在充电时(充电器将电流送入锂电池的正极)，电子经由充电器外部进入电池负极(电流方向与电子流方向刚好相反)的活性材料结构中(如碳材)，同时正极材料(通常为锂金属氧化物)中的锂离子则离开正极，经由电解液通过隔离膜进入负极。在放电时，电子及锂离子则反向而行。

现行锂离子电池正负极的涂布水溶性浆料的干燥方法是：覆盖浆料的箔材进入烘箱，烘箱内部鼓热风吹向浆料层，烘箱顶部抽气带走蒸发的水分达到烘干目的。然而，此种方式是耗能大，烘干不彻底不均匀，烘箱占用空间多而且温度调节难以达到设计标准。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种锂离子电池正负极的制造方法，其是利用微风加热器，采用一定频率加热涂布水溶性浆料的正负极，以有效地快速烘干浆料。

为实现本发明的目的，本发明是一种锂离子电池正负极的制造方法，其是将水溶性浆料涂布置正负电极时，利用微波加热器以进行烘干，去除水分后，再与活性物料进行粘接。

相较于现有技术，本发明具有如下优点：利用微波加热器的以将正负电极涂布水溶性浆料烘干的方法可以有效节约电力，充分利用空间，使得涂布操作调节方式简化。

附图说明

图1：其为本发明的一较佳实施例的锂离子电池正负极的制造方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明：

为解决已有技术的锂离子电池正负极涂布水溶性浆料后烘干的方法，本发明是提供使用微波加热器，借此快速且精确的控制烘干正负电极，可节约烘干的成本与节省厂房的空间。

首先，请参阅图1，其是本发明的一较佳实施例的锂离子电池正负极的制造方法的流程图；如图所示，本发明所揭示的锂离子电池正负极的制造方法，其是将涂布水溶性浆料的正负电极进行烘干的方法，其步骤包含有：

步骤S1，取水溶性的浆料，粘度调节为4000～12000mpa·s^-1；

步骤S2，将浆料按常规方法敷料、放卷和调节面密度涂布于正负电极，然后放入微波加热器；

步骤S3，采用微波加热器的一定频率500-3000MHz的微波加热涂布于正负极的水溶性浆料，此时，浆料与高频电磁场做相对运动；以及

步骤S4，于烘箱顶部设有抽风装置，用于抽走蒸发的气体。

其中，微波加热器四壁采用金属框架和玻璃构成，防止微波泄漏和利于观察。而且，正负电极的材料为箔材，例如铝箔或铜箔，于烘干正负电极上的水溶性浆料后，再与粘接活性物料。水溶性浆料，成分中包括水溶性聚合物、电活性物质、导电炭黑及作为溶剂的水；所说的水溶性聚合物是一种有机硅胶交联添加剂加改性聚氧化乙烯，电活性物质是一种含锂过渡金属氧化物；对于正负极用的粘合浆料，成份中包括水溶性聚合物、石墨及作为溶剂的水；在制作过程中按照各组份规定配比，采用分步混合、控时搅拌及筛选等步骤精制而成。因采用水溶性浆料制作电极用粘合浆料，能降低电池极化，减少电池在充放电中的能量损失，提高电池容量及比能量，和提高循环使用次数，有利于改善生产环境和对环境的保护。