[发明专利]一种基于涂碳铝箔的锂电池制备工艺

说明书

本发明揭示了一种基于涂碳铝箔的锂电池制备工艺，包括正负极浆料制备、涂碳铝箔制备、正负极极片制备、卷绕装配和测试筛选步骤，将纳米导电石墨和碳包覆粒混合均匀形成碳混合物，并研磨成碳混合物粉末，对光铝箔进行加热，在光铝箔的温度为400~580的温度下，将碳混合物粉末均匀细腻地涂覆在光铝箔上，然后将光铝箔的温度提高至650~660度，自然冷却后清理光铝箔的表面多余的碳混合物粉末，即完成涂碳铝箔的制备。本发明采用涂碳铝箔制备锂电池，涂碳铝箔能提供非常好的静态导电性能，可以大幅度降低正极材料和涂碳铝箔之间的接触电阻，从而降低电池内阻，并能提高两者之间的附着能力，可减少粘结剂的使用量，进而可使锂电池的整体性能显著的提升。

技术领域

本发明属于锂电池制备技术领域，具体涉及一种基于涂碳铝箔的锂电池制备工艺。

背景技术

锂电池是利用储存在正极材料中的锂离子以及电子在充电放电过程中反向移动从而实现正常工作的，其主要结构为正极、负极和电解液。除了主要的四大部分外，用来存放正负极材料的集流体也是锂电池的重要组成部分，其主要功能是将电池活性物质产生的电流汇集起来，以便形成较大的电流对外输出。根据锂离子电池的工作原理和结构设计，正极和负极材料需涂覆于导电集流体上，因此集流体应与活性物质充分接触，并且内阻应尽可能小。

铜箔和铝箔具有良好的导电性、已形成氧化保护膜、质地较软有利于粘结、制造技术较成熟、价格相对低廉等优势，因此被选择作为锂电池集流体的主要材料。锂电池的正极电位高，铝箔的氧化层比较致密，可防止集流体氧化，因此，现有技术中选用铝箔作为正极导电集流体。

但是，现有技术中使用铝箔制备的工艺过程中需要使用较多的粘结剂，用于提升正极材料与铝箔之间的粘附能力，但是这样会增大正极材料与铝箔之间的接触电阻，这样不利于提升电池的整体性能。

因此，针对上述技术问题，有必要提供一种基于涂碳铝箔的锂电池制备工艺。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于涂碳铝箔的锂电池制备工艺，以解决上述的问题。

为了实现上述目的，本发明一实施例提供的技术方案如下：

一种基于涂碳铝箔的锂电池制备工艺，包括以下步骤：

S1、正负极浆料制备

将正极主料、正极溶剂和正极粘结剂混合并搅拌均匀，即制备完成正极浆料；

将负极主料、负极溶剂和负极粘结剂混合并搅拌均匀，即制备完成负极浆料；

S2、涂碳铝箔制备

将纳米导电石墨和碳包覆粒混合均匀形成碳混合物，并研磨成碳混合物粉末；

对光铝箔进行加热，在光铝箔的温度为400~580的温度下，将碳混合物粉末均匀细腻地涂覆在光铝箔上，然后将光铝箔的温度提高至650~660度，自然冷却后清理光铝箔的表面多余的碳混合物粉末，即完成涂碳铝箔的制备；

S3、正负极极片制备

通过正极自动涂布机将正极浆料均匀地涂覆在涂碳铝箔的表面，经自动烘干后自动剪切制备成正极极片；

通过负极自动涂布机将负极浆料均匀地涂覆在铜箔的表面，经自动烘干后自动剪切制备成负极极片；

S4、卷绕装配

按正极极片、第一隔膜、负极极片、第二隔膜自上而下的顺序经卷绕注入电解液，然后经过封口和正负极耳焊接，即完成电池的装配过程，制成成品电池；

S5、测试筛选

将成品电池放置测试柜进行充放电测试，筛选出合格的成品电池。

作为本发明的进一步改进，S1中，所述正极主料为锂铁磷酸盐，所述正极粘结剂为聚四氟乙烯、聚丙烯腈、丁苯橡胶和羧甲基纤维素钠中的一种或多种。

作为本发明的进一步改进，S1中，所述正极主料、正极溶剂和正极粘结剂的质量百分比为：正极主料72~78%、正极溶剂21~29%、正极粘结剂1~2%。