[发明专利]一种锂离子电池极片的低温干燥方法

说明书

本发明提供了一种锂离子电池极片的低温干燥方法，其包括以下步骤：1)将电极浆料涂布在集流体上，形成电池极片半成品；2)将电池极片半成品进行冷冻；3)在电极浆料冷冻固化后，将电池极片半成品送入真空冷冻环境中保存；4)从真空冷冻环境取出电池极片半成品，完成干燥。本发明相较于现有技术可以有效的减少极片气泡缺陷、降低能耗、降低集流体氧化对电芯性能的干扰，提高极片质量和良品率。

技术领域

本发明涉及一种锂离子电池极片的干燥方法，具体而言，涉及一种锂离子电池极片的低温干燥方法。

背景技术

电池浆料涂覆是继制备浆料完成后的下一道工序，此工序主要目的是将稳定性好、粘度好、流动性好的浆料均匀地涂覆在正负极集流体上，再通过干燥除去浆料中溶剂，极片制造对锂电池具有重要的意义。

在国内锂电池极片的生产中，干燥最常用的是鼓热风加热，所谓的鼓热风就是利用鼓出来的热空气不间断的对锂电池极片干燥，极片经过烘箱快速干燥时。由于烘箱温度高，溶剂蒸发迅速，涂层内容易形成蒸汽气泡，气泡破裂，在极片上形成白色圆斑，此处活物质涂层较薄，在电池充放电过程中也最易造成微短路。

同时，高温干燥过程还会加速集流体的氧化，集流体表面形成的氧化物是绝缘体，会导致电芯内阻升高，因为干燥温度一般高于溶剂沸点，此种干燥方式加热不但非常耗时，而且非常耗能。

发明内容

鉴于此，本发明提供了一种可以有效提高极片质量和良品率的锂离子电池极片的低温干燥方法。

本发明提供了一种锂离子电池极片的低温干燥方法，其包括以下步骤：

1)将电极浆料涂布在集流体上，形成电池极片半成品；

2)将电池极片半成品进行冷冻；

3)在电极浆料冷冻固化后，将电池极片半成品送入真空冷冻环境中保存；

4)从真空冷冻环境取出电池极片半成品，完成干燥。

进一步地，上述电池极片半成品在冷冻箱体内进行冷冻。

进一步地，上述电池极片半成品在0℃至-180℃的温度条件下完成冷冻。

进一步地，上述电池极片半成品冷冻0.1-1小时。

进一步地，上述真空环境通过真空泵实现。

进一步地，上述真空环境的真空度为-0.1bar至-1bar。

进一步地，上述电池极片半成品在真空环境下保存1-50小时。

进一步地，上述电极浆料通过涂布设备涂布在集流体上。

进一步地，上述涂布设备为转移式涂布机。

进一步地，上述集流体为金属箔。

本发明所提供的一种锂离子电池极片的低温干燥方法，首先将电极浆料涂覆在集流体上，然后负载电极浆料的集流体快速放入密闭低温环境下，电极浆料在低温环境下发生凝固固化，在电极浆料凝固固化之后，对低温环境抽真空保存，根据压力减小、沸点下降的物理原理，只要环境内气体压力在三相点压力之下，物料中的溶剂则可不经过液相而直接升华为汽相；根据这个原理，在适当的真空环境下，将固态溶剂直接转化为蒸汽而除去，从而使极片得到干燥；

因而，利用上述的原理，本发明相较于现有技术主要具有以下优点：

1)有效地减少极片表面因溶剂蒸发迅速而引起的气泡，从而防止因气泡破裂而造成的极片缺陷和电池微短路等现象；

2)由于固体成份被在其位子上的固体溶剂分子支持着，从而使得干燥过程中极片的涂层结构不会被破坏；