[发明专利]电池极片及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电池极片及其制造方法。

背景技术

锂离子电池是一种高性能的二次电池，具有工作电压高、体积和重量能量密度高、寿命长、自放电率低、无记忆效应以及有益于环境等优点，广泛用于移动通讯设备、笔记本电脑、摄录放机、PDA、数码相机、电动工具以及鱼雷、导弹等领域。

锂离子电池活性材料的电化学性能作为材料性能重要技术指标，直接关系到电池活性材料质量的优劣。在常规锂离子电池活性材料的检测和电池生产中，电池极片的制作方法通常是将正极材料、粘结剂以及导电剂、溶剂等混合打浆后，均匀地将浆料涂布于集流体上。在此基础上，制做电池或半电池进行测试。这样存在的问题是：需要将浆料涂布于集流体上，由集流体收集电流，集流体增加了电池内部的有限空间，同时也增加了电池检测和生产成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种电池极片的制造方法，增强了活性物质的电导率，显著降低了电池内阻，使电池的电化学性能得以充分发挥；使有限的电池空间可以增加更多的活性物质，从而增加了电池容量。

本发明的技术方案是：一种电池极片，包括导电碳、胶和电极材料，所述电池极片还包括纳米金属粉。

一种上述的电池极片的制造方法，包括以下步骤：

1)将纳米金属粉、导电碳、胶、电极材料混合打浆；

2)将上述混合后的浆体在水平工作面上进行涂布，再经烘干后用压力机加压，形成极片。

本发明进一步的技术方案是：一种电池极片，包括导电碳、胶和电极材料，所述电池极片还包括纳米金属粉；所述电极材料为正极材料，所述正极材料选自：钴酸锂、锰酸锂、镍钴酸锂二元材料、镍钴锰酸锂三元材料、磷酸盐系列正极材料、钛酸锂或钒酸锂中的至少一种；所述电极材料为负极材料，所述负极材料为石墨负极。

当所述电极材料为正极材料时，所述纳米金属粉为纳米铝粉，所述纳米铝粉的粒径d为：0.1纳米≤d≤100微米，所述各组分的质量百分比范围为：

纳米铝粉  0.1～30％；

导电碳    0.1～10％；

胶        0.1～10％；

电极材料  50～99.7％。

当所述电极材料为负极材料时，所述纳米金属粉为纳米铜粉，所述纳米铜粉的粒径d为：0.1纳米≤d≤100微米，所述各组分的质量百分比范围为：

纳米铜粉  0.1～30％；

导电碳    0.1～10％；

胶        0.1～10％；

电极材料  50～99.7％。

一种上述的电池极片的制造方法，其特征在于包括以下步骤：

1)将纳米金属粉、导电碳、胶、电极材料混合打浆；

2)将上述混合后的浆体在水平工作面上进行涂布，再经烘干后用压力机加压，形成极片。

所述电池极片的制造在控制水氧气氛的环境中进行，所述氧含量≤10％，空气湿度≤30％。

本发明的电池极片可以作为正极和/或负极，用来进行半电池测试。同时本发明的电池极片还可以作为正极片和负极片，与隔膜一起制作成电池。

本发明优点是：

1.本发明由于用纳米金属粉代替了集流体，减少了部分胶用量，增强了膜活性物质的电导率，显著降低了电池内阻，使电池的电化学性能得以充分发挥。

2.本发明省去了正极或负极集流体，使有限的电池空间可以增加更多的活性物质，从而增加了电池容量。

附图说明

图1为本发明具体实施例三的电池充放电时的电压和容量变化关系示意图；

图2为本发明具体实施例四的电池充放电时的电压和容量变化关系示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

实施例一：

按质量百分比，将80％的磷酸亚铁锂，10％的纳米铝粉，6％的PVDF(聚偏二氟乙烯)，4％的导电剂，在2000～6000rpm的搅拌下调成浆料，于专用工作桌面上涂布一层正极膜，在真空烘箱中烘干，用压力机压实。

实施例二：

按质量百分比，将80％的石墨负极，10％的纳米铜粉，6％的PVDF，4％的导电剂，在2000～6000rpm的搅拌下调成浆料，以专用工作桌面上涂布一层负极膜，在真空烘箱中烘干，用压力机压实。

实施例三：