[发明专利]一种极片及其制备方法有效

专利信息
申请号: 201711478136.3 申请日: 2017-12-29
公开(公告)号: CN108232121B 公开(公告)日: 2021-07-27
发明(设计)人: 李会娜;赵瑞瑞;祝媛;刘建华;刘金成 申请(专利权)人: 惠州亿纬锂能股份有限公司
主分类号: H01M4/1391 分类号: H01M4/1391;H01M4/1397;H01M4/131;H01M4/136;H01M4/36;H01M4/50;H01M4/58;H01M4/62;H01M10/0525;B02C17/16
代理公司: 北京品源专利代理有限公司 11332 代理人: 巩克栋
地址: 516006 广东*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 一种 及其 制备 方法
【说明书】:

发明提供了一种极片及其制备方法。所述制备方法包括:1)将活性物质和导电剂混合后进行砂磨,得到砂磨混合料;2)向步骤1)所述砂磨混合料中加入活性物质,并进行混料,得到补充后的混合料;3)向步骤2)所述补充后的混合料中加入粘结剂,进行机械成型后得到所述极片。本发明还提供了如上述方法制备的极片,所述极片由活性物质、导电剂和粘结剂组成,所述导电剂包覆于活性物质表面。本发明提供的方法解决了制备出的极片中导电剂团聚的问题以及极片中活性物质组成的导电网络因为导电剂分散不均匀而局部中断的问题,同时也不会产生极片难成型的问题,还避免了导电剂分散剂的引入。本发明提供的极片电化学性能优良。

技术领域

本发明属于电极领域,具体涉及一种极片及其制备方法。

背景技术

对商业化的锂电池而言,其电极通常由活性物质、导电炭黑(乙炔黑、石墨、科琴黑等)和粘结剂组成。当电极活性物质采用具有氧化还原活性的金属氧化物,硫化物或氟化物时,如二氧化锰,二硫化铁,氧化铜,氟化铁等,这类电极活性材料自身的导电性差,且原材料本身颗粒分布不均匀,为提高电池活性物质间的导电性及降低电池本身的阻抗,需要选择比较合适的导电剂作为连接媒介,碳纳米管和石墨烯作为近几年兴起的导电剂,碳纳米管管径一般是5nm-10nm之间,长度为10-20μm,它不仅能够在导电网络中充当“导线”作用,同时还具有良好的导热性,减小电池的极化,同时具有较大的比表面积,能极大的提高电极的吸液能力;但正因为此,碳颗粒之间存在较大的范德华引力、巨大的比表面积,所以一般情况下,碳纳米管以纠缠团聚体状存在;而石墨烯很容易沉积成石墨,难以发挥导电能力。如何将导电碳在活性物质间进行均匀地分散是首先需要解决的关键性问题。

比较常用的方法是将导电碳材料粉末与活性物质进行球磨,或者是制备成悬浮液稀释后与活性物质进行搅浆,但是因活性物质本身颗粒不均匀,且粒径分布在10μm-100μm之间,导电剂包覆活性物质的效果很不理想。CN104466163 A公开了一种碳包覆的锂离子电池正极材料的制备方法,该方法包括以下步骤:1)将正极材料Li1.8Mn0.8Co0.2O2.8与碳源置于乙醇和水的混合物中进行球磨;2)球磨后的混合物经干燥、研磨后,在一定热处理温度下保温,冷却后得到碳包覆的锂离子电池正极材料。该方法的缺点在于,碳并没有均匀地在Li1.8Mn0.8Co0.2O2.8间分散,导致其电化学性能有待提高。

因此,开发一种能够将导电剂在活性物质间进行均匀的分散的极片制备方法对于本领域有重要的意义。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足,本发明的目的在于提供一种极片及其制备方法。本发明提供的制备方法通过砂磨操作和后续活性物质的补充,使得得到的极片产品中导电剂能够在活性物质间均匀分散,并且极片成型容易。

为达上述目的,本发明采用以下技术方案:

第一方面,本发明提供一种极片制备方法,所述方法包括以下步骤:

(1)将活性物质和导电剂混合后进行砂磨,得到砂磨混合料;

(2)向步骤(1)所述砂磨混合料中加入活性物质,并进行混料,得到补充后的混合料;

(3)向步骤(2)所述补充后的混合料中加入粘结剂,进行机械成型后得到所述极片。

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