[发明专利]一种锂离子电池高压实密度极片的制作方法

说明书

本发明公开了一种锂离子电池高压实密度极片的制作方法，所述极片包括金属集流体和导电混合浆料，将导电混合浆料分两次或多次涂布在金属集流体上，第一次涂布后极片经烘干辊压后，第二次涂布后极片经烘干并再次辊压，依次涂布、烘干、辊压至导电混合浆料涂布完毕。本发明通过两次或多次涂布使导电混合浆料湿涂层厚度比一次涂布工艺更薄，减低干燥负荷，缩短干燥时间，降低单次辊压负荷，在较高辊压压力下不容易出现粘辊，提高涂布均匀度和精度，增大极片的压实密度，使体积比能量增大，降低极片的内阻，减少极化，增大放电容量，增大电池能量密度，降低成本，并且保证极片的柔韧性，不会出现表面卷曲不平乃至断片脆片等现象。

技术领域

本发明设计电池极片制作领域，尤指一种涉及锂离子电池高压实密度极片的制作方法。

背景技术

锂离子电池自1990年由日本索尼公司首先研制成功并将其商品化以来，凭借其具有电压高、重量轻、比能量大、自放电少、循环寿命长、无记忆效应、环境污染少等优势，得到了快速的发展，足部取代Ni-Nd、Ni-MH、铅酸等二次可充电电池，成为生活中不可缺少的移动电源。

而锂离子电池的制造工艺流程较复杂，包括：制浆、涂布、制片、卷绕、装配、注液、静置、预充分容、高温老化等工序。其中的涂布工序是将制浆过程制作好的均一浆状物，采用涂布机按照一定极片密度和厚度 要求均匀地涂覆在金属集流体上，并经过烘烤去除浆料中的有机溶剂或水分。涂层的均匀度对产品的一致性有很大的影响。极片面密度的大小与比容量、内阻、倍率性能、库伦效率及循环性能有密切关系，面密度过大或过小影响锂离子的嵌入和嵌出，从而影响到电池的各项电性能，可见最佳的面密度设计对电池的性能很重要。在一定合适范围内，通过改进现有涂布工艺提高极片的面密度，提高极片的压实密度，提高涂层的一致性，对提高产品的性能，提高生产效率和降低生产成本大有益处。

目前最常用的涂布工艺为辊涂，采用辊涂技术路线多是单层涂布，即一次性涂布工艺，包括单面单层涂布和双面单层涂布。采用一次性涂布工艺由于所有浆料均要一次性涂覆到金属集流体上，浆料湿厚度大，需要干燥温度更高或时间更长。同时一次涂布工艺极片在辊压时辊压复合增大，在追求高压实密度时，过高的辊压压力下容易出现粘辊、极片变硬柔性变差、表面卷曲不平乃至断片脆片等现象，影响产品质量。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种锂离子电池高压实密度极片的制作方法，其目的在于通过把一次涂布转换为两次或多次涂布，减少单次涂布湿涂层厚度，降低辊压负荷，提高涂布均匀度和精度，相对更容易增大极片的压实密度，增大电池的体积比能量，降低极片的内阻，减少极化，增大放电容量。

本发明可以通过以下技术方案来实现：

一种锂离子电池高压实密度极片的制作方法，所述极片包括金属集流体和导电混合浆料，将导电混合浆料分两次或多次涂布在金属集流体上，第一次涂布后极片经烘干辊压后，第二次涂布后极片经烘干并再次辊压，依次涂布、烘干、辊压至导电混合浆料涂布完毕。采用常规通用的一次涂布工艺为将所有导电混合浆料一次性涂覆在金属集流体上，导电混合浆料湿涂层厚度相比于二次或多次涂布工艺更厚，干燥负荷增大，干燥温度更高或时间会更长。同时一次涂布工艺极片在辊压时辊压负荷增大，在追求高压实密度时，过高的辊压压力下容易出现粘辊、极片变硬柔软性变差，表面卷曲不平导致断片脆片等现象，影响产品质量，相对难获得更高的压实密度。通过采用两次或多次涂布导电混合浆料，使导电混合浆料湿涂层厚度比一次涂布工艺的导电混合浆料湿涂层厚度更薄，干燥负荷小，需要的干燥温度较低或干燥时间缩短，避免出现粘辊、极片变硬柔软性变差、表面卷曲不平乃至断片脆片等现象，同时二次或多次辊压提高压实密度，增大电池的体积比能量，降低极片的内阻，减少极化，增大放电容量。