[发明专利]干电极及其制备方法

说明书

本发明涉及一种干电极及其制备方法。该干电极的制备方法包括如下步骤：先制备粉料，且所述总粉料由包括如下质量百分比的原料制备而成：活性物质90％～95％；导电剂0.1％～2％；粘接剂4.9％～9.9％；再将占粉料总质量的10％～90％的粉料涂布在集流体上，进行多次辊压处理，制备中间体，且在制备所述的中间体时，至少有一次辊压处理的压辊行进方向平行于涂布方向；再将余量的粉料涂布在所述中间体上，进行辊压处理，制备干电极。该干电极厚度可达100μm～300μm，且极片厚度较为稳定(控制在±6μm以内)，剥离强度高，成型外观好，符合产品要求，操作简单，适合工业化生产，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及电池领域，特别是涉及一种干电极及其制备方法。

背景技术

锂离子电池具有高能量密度和良好的循环性能等优点，已广泛应用于多个领域，特别是对电池能量密度和安全有更高要求的电动汽车领域。

伴随着电动车续航里程的提升，亟需使电池获得更高的能量密度。为了实现这一目的，目前的技术路线主要是朝着三元高镍及SiO的方向发展或朝高电压路线方向发展。不容忽略的是，伴随着高能量密度的提升，随之而来的安全降低及成本升高等缺陷也是限制锂电池进一步推广的绊脚石；而降成本除了从材料上面着手(无钴路线、低成本石墨、低成本三元等)，对于现行的工艺改进也是降低成本的重要途径。

传统的电极制作流程大都是：匀浆+涂布+辊压+制片流程，虽然最后得到的产品的厚度适宜(100μm～300μm)，但其中的匀浆、涂布过程耗时过长，过程需求大量设备、损耗大量能源等均会进一步增加成本，且过程溶剂需要进行回收、纯化再利用。目前多数企业及科研院所正在研究的干电极技术无疑对工艺过程的成本降低带来较大变革，且相较于传统工艺，干电极技术解决了传统工艺无法解决的难题，比如：1)进一步提升能量密度；2)电池循环寿命更长；3)成本降低10-20％；4)无溶剂化，支持下一代固态电池。

但绝大多数的干电极制备方法都还存在以下缺点：1)需要高速分散设备将正极或负极粉料混合均匀并纤维化处理，但目前纤维化处理过程所用粘接剂(如聚四氟乙烯)含量较多，会限制活性物质的量；2)制作后的电极粉料进行高压力电极制作过程，易发生断带；3)目前电极制作厚度过大(通常为300μm～1000μm)，会影响电芯的功率性能；4)干电极制作的电芯化成过程界面较差(SEI膜形成过程受影响)；5)干电极制作后的极片常温保存一周后易开裂。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种操作简单，产品性能易控制的干电极的制备方法，制备得到的干电极其厚度可达100μm～300μm，且极片厚度较为稳定(控制在±6μm以内)，剥离强度高，成型外观好。

技术方案如下：

一种干电极的制备方法，包括如下步骤：

步骤一：制备粉料，所述粉料至少包括如下质量百分比的原料：

活性物质 90％～97％、

导电剂 0.1％～2％、

粘接剂 2.9％～9.9％；

步骤二：将占粉料总质量的10％～90％的粉料涂布在集流体上，进行多次辊压处理，制备中间体；

在制备所述的中间体时，至少有一次辊压处理的压辊行进方向平行于涂布方向；

步骤三：将余量的粉料涂布在所述中间体上，进行辊压处理，制备干电极。

在其中一个实施例中，在制备所述中间体时，涂布的粉料的质量占总粉料的质量的50％～75％。

在其中一个实施例中，在多次辊压处理制备所述中间体的步骤中，控制首次辊压对粉料施加的压力小于其他次施加的压力。