[发明专利]一种软包装锂离子电池负极片的制作方法有效
申请号: | 201310018799.2 | 申请日: | 2013-01-18 |
公开(公告)号: | CN103094578B | 公开(公告)日: | 2017-11-24 |
发明(设计)人: | 孙峰;刘东任;汪颖;汪新;王娜;崔航;刘现军 | 申请(专利权)人: | 东莞新能源科技有限公司 |
主分类号: | H01M4/62 | 分类号: | H01M4/62;H01M4/1393 |
代理公司: | 天津市北洋有限责任专利代理事务所12201 | 代理人: | 曹玉平 |
地址: | 523808 广东省东莞市*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 软包装 锂离子电池 负极 制作方法 | ||
技术领域
本发明属于锂离子电池技术领域,特别涉及一种软包装锂离子电池负极片的制作方法。
背景技术
锂离子电池是一种电化学储能装置,它主要由正极、负极、隔离膜和电解液等几个部分组成,正极材料和负极材料都是可供锂离子嵌入(插入)/脱嵌(脱插)的材料。
当前软包装锂离子电池已经成为消费电子类产品的首选,但此类电池在消费者使用过程中,经常出现电池电量急剧减小及电池厚度逐渐增加的问题(即大的循环膨胀)。如果这些问题不解决,就会降低电子产品的使用寿命,消费者就需要经常更换电池,造成消费者满意度的降低,从而影响消费者的购买导向。
目前,改善软包装锂离子电池循环寿命短等问题的方法主要是从材料的角度出发,如改变材料的表面状态和内部结构,以及提高电解液添加剂的量及极片的保液量等。而如何从电池制作工序的角度出发解决该问题并没有太多成功的方案。
在这样的背景条件下,本发明提供了一种软包装锂离子电池负极片的制作方法,采用该方法制作的软包装锂离子电池负极片具有高粘接性和高环境友好性的特点,使得包含采用该方法制作的负极片的软包装锂离子电池的循环寿命得到明显改善、电池循环后的反弹及极片的反弹也大幅度降低。
发明内容
本发明的目的在于:针对现有技术的不足,而提供一种软包装锂离子电池负极片的制作方法,采用该方法制作的软包装锂离子电池负极片具有高粘接性和高环境友好性的特点,使得包含采用该方法制作的负极片的软包装锂离子电池的循环寿命得到明显改善、电池循环后的反弹及极片的反弹也大幅度降低,以克服现有技术中的软包装锂离子电池循环寿命短和循环膨胀大的不足。
为了实现上述发明目的,本发明采用如下技术方案:
一种软包装锂离子电池负极片的制作方法,所述负极片包括负极集流体和涂覆在所述负极集流体表面的负极膜片,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一,将碳材料、聚偏氟乙烯粘接剂和导电剂按照质量比例(80-99):(0.5-10):(0.5-10)加入溶剂中,混合均匀后,得到负极浆料,然后将负极浆料涂布在负极集流体上,干燥后在所述负极集流体上形成负极膜片,冷压后得到待烘烤的负极片;
步骤二,将待烘烤的负极片置于真空烘箱中烘烤,所述真空烘箱中的温度高于所述聚偏氟乙烯粘接剂的终熔温度,使聚偏氟乙烯粘接剂完全熔化呈液态后均匀分布在负极膜片的孔中,因为熔化呈液态的聚偏氟乙烯粘接剂可以在负极膜片的孔中流动,从而使得聚偏氟乙烯粘接剂能够在负极膜片中分布均匀,提高了聚偏氟乙烯粘接剂的利用率;得到待冷却的负极片;
步骤三,对待冷却的负极片进行冷却处理,使负极片的温度在30min-600min内降至室温,使得聚偏氟乙烯粘接剂由单斜的TGTG’分子链构型转变为正交的TTTT分子链构型,即使聚偏氟乙烯粘接剂发生晶型转变,转变后得到的正交的TTTT分子链构型具有高的剩余极化强度和更高的粘接强度,从而使得极片具有更高的粘接性能,完成负极片的制作。为了使聚偏氟乙烯粘接剂发生晶型转变,冷却的速度需要加以严格的控制。
其中,TGTG’分子链构型是α型晶体的分子构象,晶胞中两个分子链偶极方向相反,为非极性相;TTTT分子链构型(全反构型)是β型晶体的分子构象,CF2偶极子朝向同一个方向,分子链在b轴方向相互平行排列,因而具有大的自发极化。
作为本发明软包装锂离子电池负极片的制作方法的一种改进,步骤二所述真空烘箱的真空度为-80~-99kpa。高的真空度可以保证负极集流体不会被氧化,保证了负极集流体优异的导电性能不会被破坏。
作为本发明软包装锂离子电池负极片的制作方法的一种改进,步骤二所述烘烤的时间为1~10h。不同的烘烤时间,会造成聚偏氟乙烯粘接剂的流动性的好坏的不同,烘烤时间越长,液态粘接剂的流动性越活跃,粘接剂的分布越均匀,得到的电池的性能一致性越好,这样的电池在组装成电池组时越具有优越性。但是,烘烤时间太长,又会影响生产效率。
作为本发明软包装锂离子电池负极片的制作方法的一种改进,步骤二所述烘烤的时间为2~5h,这是优选的范围,既可以保证聚偏氟乙烯具有较好的流动性,又能保证较高的生产效率。
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