[发明专利]一种干电极极片及其制备方法以及在储能电池中应用

说明书

本发明公开了一种干电极极片及其制备方法以及在储能电池中应用，其中，本发明的一种干电极极片的制备方法，包括：获得预混均匀的电极粉末，将电极粉末分为两份均匀且匀速输送到箔材两侧，并与箔材一起落入垂直对立的对辊中进行一次辊压成型；然后再至少经过一次对辊进行后续辊压即可获得干电极极片。本发明可以降低电池制备成本，满足电池的小倍率充放电能力，即本电池可以满足0.25C的充放电能力；同时，本发明制备的极片正极内阻较高，可以保证电池更好的安全性能，保证电池不会发生热失控。

技术领域

本发明涉及锂离子电池领域，具体涉及一种干电极极片及其制备方法以及在储能电池中应用。

背景技术

锂离子电池的使用范围越来越广，目前锂电池的主要市场有动力电池领域、3C产品领域和储能电池领域，储能电池的主要研发方向是成本低、循环寿命长。

目前，行业内在制备储能电池时的降本措施主要是选择低成本的物料、提高产能和合格率等方面。例如：选择低成本主粉材料、隔膜和电解液，该方式导致电池出现问题的风险较大；再如：现有技术中公开有通过增加正极涂布面密度以达到降低电池成本的目的，但是挤压涂布受到浆料流动的影响(涂布面密度不能过大，面密度过大会存在涂布漏料和烘箱无法烘干的问题)，因此不能无限增加涂布的面密度，导致涂布面密度受到限制。

现有技术中还公开有采用干法制备干电极极片的方式，该方式由于电极材料中没有或仅仅只有极其少量的溶剂，导致电极材料在箔材上的附着力不佳，常规需要先将电极材料压制成极片膜，然后再将极片膜与箔材进行热压复合，如此才能有效达到制备出面密度均匀的干电极极片，进而有效保证干电极极片再电池中的应用。

通过上述干法制备干电极极片的方式能在一定程度上有效提高涂布面密度，但依然存在制备工艺相对复杂，制备过程较长的问题，尤其是成膜后极片在与箔材复合前流转过辊时容易出现断带问题，导致产品合格率较低；同时，当成膜粘附力较大时，说明里面的粘结剂占比较多，制备的极片孔隙率较低，电池的放电性能影响较大。因此，传统方法制备的干电极极片存在合格率较低、工序较多、使用设备较多等问题，因此，也存在制备成本较高的问题。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种工艺更加简单、成本更低且能获得较高面密度的新的干法制备干电极极片的方法，本发明还提供了一种采用该方法制备得到的干电极极片在储能电池中应用。

一种干电极极片的制备方法，包括：获得预混均匀的电极粉末，将电极粉末设置在箔材两侧并与箔材一起匀速落入垂直对立的对辊中进行一次辊压成型；然后再至少经过一次对辊进行后续辊压获得干电极极片。

所述预混的方式为干法搅拌；所述箔材两侧落入的电极粉末的重量相同。

所述干电极极片为干法正极极片或干法负极极片，满足以下(1)-(4)中任一项：

(1)干法正极极片的关系为：干法正极极片孔隙率＝X*a/b-Y，其中X范围为0.052-0.056，Y值范围为0.18-0.22；a是正极极片的面密度，为600-1500g/m²；b是正极极片的厚度，为30-250μm；

(2)干法负极极片的关系为：负极极片孔隙率＝X*c/d-Y，其中X范围为0.28-0.32，Y值范围为0.22-0.26；c是负极极片的面密度，为300-800g/m²；d是负极极片的厚度，为30-250μm；

(3)干法正极极片的关系为浸润率＝-X*e^2+Y*e-Z，其中X值范围为200-300，Y值范围为100-200，Z值范围为20-50；e是正极极片的孔隙率；

(4)干法负极极片的关系为浸润率＝-X*f^2+Y*f-Z，其中X值范围为1-3，Y值范围为1-2，Z值范围为0.01-0.03，f是负极极片的孔隙率。

所述预混的方式为干法搅拌；