[发明专利]锂离子电池正极极片或负极极片的制备方法

说明书

本发明公开了一种锂离子电池正极极片或负极极片的制备方法，包括如下步骤：(1)将锂离子电池的活性材料与导电剂、粘结剂混合，经过搅拌后得浆料；(2)将步骤(1)得到的浆料均匀地涂覆于箔材表面，烘干后得到初级极片；(3)将步骤(2)得到的初级极片浸没于浸胶槽内的导电胶液中，浸胶时间为t1；所述导电胶液的制备方法如下：将PTFE乳液按一定比例与水混合配制成胶液中间体，在胶液中间体中加入一定量的导电炭黑，将导电炭黑均匀地分散到胶液中间体中，制成所述导电胶液；(4)将步骤(3)中浸过胶的初级极片通过烘箱烘干，得到锂离子电池极片。本发明的制备方法，能提高锂离子电池的能量密度、倍率性能和循环寿命。

技术领域

本发明涉及锂离子电池领域，特别是涉及一种锂离子电池正极极片或负极极片的制备方法。

背景技术

锂离子电池电芯主要由正极片、负极片、隔膜、电解液组成。正极通常由活性物质(如钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂等)与导电剂(如乙炔黑、导电石墨、炉黑等)以及粘结剂(如聚偏氟乙烯、羧甲基纤维素钠和丁苯橡胶)等混合均匀，搅拌成糊状浆料，均匀地涂覆在铝箔的两侧，在氮气流下干燥以除去有机物分散剂，然后用辊压机压制成型，再按设计要求裁切成规定尺寸的极片。常见的锂离子电池负极主要有石墨和钛酸锂，负极片的制备工艺与正极片大致相同，只是活性物质的组成略有差别。

传统工艺存在一些问题，电极极片容易粉化、剥离，掉落，导致电池内阻大、容量低、循环寿命减少。解决此类问题的常用方法是增加粘结剂的用量，然而粘结剂用量的增加会导致电池的内阻增大，降低活性物质占比，导致电池容量降低，充放电时电池温度增加，影响电池的循环寿命，电池的安全性能也存在一定隐患。

粘接剂一般都是高分子化合物，常用的有PVDF(聚偏氟乙烯)、PVA(聚乙烯醇)、PTFE(聚四氟乙烯)、CMC(羧甲基纤维素钠)等，以保证活性物质制浆时的均匀性和安全性，对活性物质颗粒间起粘接作用，将活性物质粘接在集流体上，保持活性物质间以及和集流体间的粘接作用。目前油性浆料生产都是用PVDF，其粘结效果好，分散好，但缺点是价格昂贵、怕水、极片干燥后的造孔效果不佳，不利于电解液的浸润。PTFE不会溶解在溶剂中，一般是乳液状态，其成分比较复杂，相关研究表明使用PTFE有利于电池性能提升，但由于其特殊的物理、化学性质，目前很少作为锂离子电池的粘结剂来使用。虽然已有发明描述了将PVDF、PTFE胶液通过喷涂工具将其涂覆于极片表面，形成具有粘结作用的粘结层，从而改善极片的加工性能，提高电池的电化学性能。但大部分聚合物均为绝缘体，直接涂覆于极片上会影响活性物质，尤其是表层材料之间电子的输运，从而对极片的电化学性能造成不利影响。

发明内容

针对上述现有技术现状，本发明所要解决的技术问题在于，提供一种锂离子电池正极极片或负极极片的制备方法，以提高锂离子电池的能量密度、倍率性能和循环寿命。

为了解决上述技术问题，本发明所提供的一种锂离子电池正极极片或负极极片的制备方法，包括如下步骤：

(1)将锂离子电池的正极活性材料或者负极活性材料与导电剂、粘结剂按一定比例混合，经过搅拌后得正极浆料或负极浆料；

(2)将步骤(1)得到的正极浆料或负极浆料均匀地涂覆于箔材表面，烘干后得到初级正极极片或负极极片；

(3)将步骤(2)得到的初级正极极片或负极极片浸没于浸胶槽内的导电胶液中，浸胶时间为t1；所述导电胶液的制备方法如下：将PTFE乳液按一定比例与水混合配制成胶液中间体，在胶液中间体中加入一定量的导电炭黑，将导电炭黑均匀地分散到胶液中间体中，制成所述导电胶液；

(4)将步骤(3)中浸过胶的初级正极极片或负极极片通过烘箱烘干，得到锂离子电池正极极片或负极极片。

在其中一个实施例中，所述导电炭黑是Super-P、KS-6、乙炔黑、科琴黑、碳纳米管、石墨烯中的一种或两种以上的混合物。