[发明专利]一种锂离子电池极板制作方法

说明书

本发明涉及一种锂离子电池极板制作方法，正极或负极活性物质80～95％，导电剂2～10％，粘结剂3～10％的质量百分比取样后混合，采用干粉热压成型，通过温度和压力让粘结剂熔融，将粉体粘结制成极片。取消了NMP溶剂的使用，无需高精度的涂布设备和昂贵的NMP回收设备，投资规模小，节能环保。该方案适合制作超厚的锂离子电池极板，集流体以及隔膜好用少，电池的能量密度高，成本低。

技术领域

本发明涉及电源技术领域，具体涉及一种锂离子电池极板制作方法。

背景技术

锂离子电池的自上世纪90年代问世以来，迄今已有30年，因其体积小、重量轻、循环寿命长、环境友好等优点，广泛用于便携式电子产品、电动汽车、储能等领域。为了满足更多的使用场景需求，需持续提高电池能量密度和降低电池的成本，通常的做法是新材料的应用和工艺的创新。近年来，高能量密度的材料如高镍三元正极材料和硅碳负极材料日趋成熟，电池的能量密度不断提升。而锂离子电池的制作工艺却鲜有突破，一直沿用的传统的生产工艺。电极的厚度由于工艺的局限性，一般不超过300微米。过厚会产生活性物质脱落、压实密度低等一系列的问题。这也是锂离子电池成本居高不下的原因之一，薄电极装配成相同容量的电池需要更多的隔膜和集流体，同时由于自身的重量降低了电池的能量密度。

传统的锂离子电池采用的是湿法涂覆工艺，NMP作为溶剂，将活性物质、导电剂、粘结剂制成浆料，再涂覆到正负极集流体上。正负极集流体为铜铝箔，厚度一般不超过20微米。该工艺制作的极片厚度薄，电池耗用的集流体以及隔膜数量多，自身的重量和成本对电池能量密度和造价均产生了负面的影响。

中国专利CN105849942A、CN207183416U、CN108155346B等，采用的是三维导电集流体如泡沫铝、泡沫镍、泡沫铜制作厚电极。三维导电集流体的成本高，另外活性物很难完全填充三维集流体内部空间，造成极片局部容量不均，导致负极析锂，存在安全隐患。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种锂离子电池极板制作方法。

实现本发明目的的技术方案是：一种锂离子电池极板制作方法，具有以下制备步骤：

S1，按正极或负极活性物质80～95％，导电剂2～10％，粘结剂3～10％的质量百分比取样后混合均匀，得到混合粉体；

S2,汇流板栅置于极板成型模具的底模内，将混合粉体倒入极板成型模具，使用极板成型模具的顶模进行热压，汇流板栅与混合粉体结合制成电极极板；

S3,打磨极板边缘毛刺。

上述技术方案所述正极活性物质为锰酸锂、磷酸铁锂、钴酸锂、三元等锂的氧化物材料中的一种或多种。

上述技术方案所述负极活性物质为石墨、钛酸锂、硅中的一种或多种。

上述技术方案所述导电剂为导电碳黑、石墨烯、碳纤维、碳管等一种或多种。

上述技术方案所述粘结剂为聚偏氟乙烯。

采用上述技术方案后，本发明具有以下积极的效果：

(1)本发明采用的干粉热压成型，活性物质、导电剂、粘结剂混合干粉在极板模具内热压成型，适合制作超厚的极板，电池的能量密度高，成型极板厚度可以做到5mm以上。

(2)本发明节能环保，工艺性高，适合批量自动化生产。干粉热压成型，通过温度和压力让粘结剂熔融，将粉体粘结制成极板。取消了NMP溶剂的使用，无需高精度的涂布设备和昂贵的NMP回收设备，投资规模小，节能环保。此外，极板模具成型的工艺性好，适合规模性生产。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1为本发明汇流板栅的结构示意图；