[发明专利]一种锂离子电池极片处理方法、极片及锂离子电池

说明书

本发明提供了一种锂离子电池极片处理方法、极片及锂离子电池，包括以下步骤：浆料的制备：在搅拌罐中加入粘结剂和溶剂，搅拌，静置，待粘结剂完全溶解后，得到浆料；涂覆：将步骤一得到的浆料用微凹版辊，以微凹版印刷的方式在碾压后的极片的表面进行涂覆；后处理：将步骤二得到的极片烘干，然后碾压，使极片的厚度等于涂覆前的极片的厚度。本发明的锂离子电池极片处理方法通过在加工好的极片的表面再处理，得到的极片的孔径呈“漏斗”形状，有利于锂离子嵌入，解决了倍率性能变差、析锂等问题，同时可以缓解极片内应力，改善极片充电过程中的膨胀，避免极片受力过大时易出现材料颗粒压裂等问题，而且不会对电池性能产生影响。

技术领域

本发明属于锂电池技术领域，尤其是涉及一种锂离子电池极片处理方法、极片及锂离子电池。

背景技术

随着电动汽车的推广，锂电池的使用寿命以及行驶里程问题被大家日趋关注。影响行驶里程的关键是电池能量密度，而高能量密度电池要求极片设计采用高碾压密度，但是高电极碾压密度会造成在循环过程中衰减迅速，甚至循环跳水的问题，因此适合的加工工艺是高压实密度电极应用的关键因素。

目前各家提高极片的压实密度的方法有以下几种：①直接提高碾压辊压力，②使用二次碾压工艺，③热压工艺，但是上述方法都存在不同程度的问题：

(1)极片内应力过大，在电池循环过程中材料反弹大；

(2)极片受力过大时易出现材料颗粒压裂的问题；

(3)极片表面被压死(极片表面孔隙率过小)，造成离子电导率变差，倍率性能明显变差，甚至充电后极片析锂。

因此，适合的极片处理方法对于改善高压实密度极片表面空隙，提升极片压实密度有着非常重要的意义。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种锂离子电池极片处理方法、极片及锂离子电池，以解决现有的高压实密度极片存在的表面被压死，颗粒破裂、极片内应力大的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种锂离子电池极片处理方法，包括以下步骤

步骤一：浆料的制备：在搅拌罐中加入粘结剂和溶剂，搅拌，静置，待粘结剂完全溶解后，得到浆料；

步骤二：涂覆：将步骤一得到的浆料用微凹版辊，以微凹版印刷的方式在碾压后的极片的表面进行涂覆，极片包括集流体以及涂覆在集流体上的电极层；

步骤三：后处理：将步骤二得到的极片烘干，然后碾压，使极片的厚度等于涂覆前的极片的厚度。

进一步的，步骤一中粘结剂为羧甲基纤维素锂、羧甲基纤维素钠、羧甲基纤维素胺、聚偏二氟乙烯中的一种或者两种以上。

进一步的，步骤一中溶剂为去离子水、N-甲基吡咯烷酮、异丙醇、乙醇中的一种或者两种以上。

进一步的，步骤一中粘结剂的质量百分数为0-10wt％，溶剂的质量百分数为90-100wt％。

进一步的，步骤一中粘结剂的质量百分数为0-6wt％，溶剂的质量百分数为94-100wt％，更为优选地，步骤一中粘结剂的质量百分数为1-6wt％，溶剂的质量百分数为94-99wt％。

进一步的，步骤一中搅拌转速为1000-2000r/min，搅拌时间为1.5-3h，静置时间为2-4h，步骤一得到的浆料的粘度为10-40mpa*s。

进一步的，步骤二中微凹版辊的网孔深度为1-4μm，微凹版印刷的涂敷速度为1-80m/min，优选地，微凹版印刷的涂敷速度为20-80m/min。

进一步的，步骤三中烘干温度为60-120℃。

本发明还提供了采用上述锂离子电池极片处理方法制得的极片。