[发明专利]一种锂离子电池极片及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及电池极片领域，特别涉及一种锂离子电池极片及其制备方法。

背景技术

锂离子电池极片分为正极片和负极片，其作为锂电池的核心部件，通常由集流体和涂覆在集流体表面的活性材料层构成。集流体通常选自表面光滑的铝箔(正极片)或铜箔(负极片)，而活性材料层通常包括电极材料(正极材料或负极材料)、导电剂、粘结剂和稀释剂等。通过将活性材料层内的各成分混合成浆料，以喷墨、挤压、印刷转印等方式将该浆料涂覆在集流体上，通过烘烤使浆料固化后，利用辊压将该固化的浆料压实，即可制备得到电池极片。

然而在锂离子电池的循环过程中，随着锂离子在电极材料中不断地嵌入和脱出，电极材料的体积将不断地膨胀收缩，使得其塌陷或分化。即电极材料与集流体的结合越来越差，易从集流体上脱落，从而造成锂离子电池的循环稳定性急剧下降。举例来说，硅基负极材料是一种高比容量的硅基负极材料，然而它应用于锂离子电池中，虽然能提高电池的比容量，然而由于其具有较大的体积效应，体积变化率高于300％，对于锂离子电池的循环稳定性极为不利。

为了缓冲电极材料的体积效应，提高锂离子电池的循环稳定性，现有技术将主要的研究放在如何改善电极材料的结构方面。举例来说，CN 102593418 A通过将碳与硅进行复合制备得到具有空隙的碳包覆硅的复合负极材料，使具有相对弹性结构的碳及该空隙来缓冲硅的体积效应，提高硅的循环性能，进而提高锂离子电池的循环稳定性。

发明人发现现有技术至少存在以下问题：

现有技术没有关于如何改善电池极片的结构，以提高锂离子电池的循环稳定性方面的研究。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供了一种能够提高锂离子电池循环稳定性的电池极片及其制备方法。具体技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种锂离子电池极片，包括：集流体和涂覆在所述集流体的表面的活性材料层，其特征在于，所述集流体的表面为粗糙表面，所述集流体的表面的粗糙度为0.3-3.5微米。

进一步地，所述电池极片为负极片。

进一步地，所述活性材料层包括硅基负极材料。

具体地，所述集流体为铜箔。

进一步地，所述电池极片还包括缓冲层，所述缓冲层涂覆在所述活性材料层的表面，所述缓冲层包括：石墨、导电剂和粘结剂。

具体地，按重量份计，所述缓冲层包括：94-96份石墨、1-3份导电剂和1-3份粘结剂。

具体地，所述缓冲层的厚度为5-20微米。

第二方面，本发明实施例提供了一种锂离子电池，包括本发明实施例提供的锂离子电池极片。

第三方面，本发明实施例提供了一种锂离子电池极片的制备方法，包括：

步骤a、将电极材料、导电剂、粘结剂与弱酸混合均匀，配制成浆料；

步骤b、将所述浆料涂覆在集流体的表面，固化处理，得到涂覆有活性材料层的集流体；

步骤c、对所述涂覆有活性材料层的集流体进行压实处理，得到所述锂离子电池极片；

所述弱酸的量以使腐蚀所述集流体，并使所述集流体的表面的粗糙度为0.3-3.5微米为宜。

进一步地，所述电极材料为硅基负极材料。

具体地，所述步骤b中，未涂覆活性材料层之前的集流体选自表面光滑的铜箔。

进一步地，所述方法还包括：在所述步骤b之后，以及所述步骤c之前，在所述活性材料层的表面涂覆一层缓冲层，所述缓冲层包括：石墨、导电剂和粘结剂。

具体地，按重量份计，所述缓冲层包括：94-96份石墨、1-3份导电剂和1-3份粘结剂。

具体地，所述步骤a为：按重量份计，将94-96份电极材料、1-3份导电剂、1-3份粘结剂和0.1-2份弱酸混合均匀，配制成所述浆料。

具体地，所述步骤b为：将所述浆料涂覆在所述集流体的表面，使所述集流体的表面的粗糙度为0.3-3.5微米，固化处理，得到涂覆有活性材料层的集流体。

进一步地，所述步骤b为：将所述浆料涂覆在表面光滑的铜箔的表面，使所述铜箔的表面的粗糙度为0.3-3.5微米，固化处理，得到涂覆有活性材料层的铜箔。

作为优选，所述压实处理选自辊压。

具体地，所述弱酸为草酸、乙酸、甲酸和丙烯酸中的至少一种。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：