[发明专利]一种电池极片的制备方法及电池极片、电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种电池极片的制备方法及该方法制备的电池极片以及通过该极片制备而成的电池。

背景技术

锂离子电池是一种可充电的二次电池，锂离子电池由于具有容量大，安全且体积能量密度高等优点，广泛应用与各种便携式电子产品，目前大型用电设备，如储能、电动汽车等领域形成巨大的应用规模。

锂离子电池主要包括裸电芯和非水电解液，所述裸电芯包括正极片、负极片及位于正极片和负极片之间的隔膜。对于所述电池正极片和负极片(以下统称为极片)，现有技术中的制备方法包括：将正极或负极活性物质、导电剂、粘合剂、溶剂调配成固含量为40-60%的浆料，然后将上述浆料转移到铝箔或铜箔集流体上；对涂布有浆料的集流体进行干燥，加热挥发除去溶剂；对干燥后的集流体进行辊压；以及将压片处理后的极片按照所制备电池要求的型号进行裁切。

目前，对于极片的制作，通常采用有机体系拉浆制片，采用有机化合物作为液体介质。有机体系拉浆制片时采用的有机溶剂昂贵，使用量大且难以回收，生产成本大。而且拉浆制片过程需要将有机溶剂加热挥发除去，为防止有机溶剂污染环境、必须加装大量环保设备，同样增加生产成本且不利于生产操作。同时，上述方法极片制备方法工艺复杂、涂覆厚度不均匀。

发明内容

为克服现有技术中制备电池极片时工艺复杂、成本高、存在污染的问题，本发明提供了一种电池极片的制备方法，该方法工艺简单、涂覆均匀程度高、成本低并且环保污染小。

本发明公开的电池极片的制备方法包括：

a、将电极活性材料与导电剂混合搅拌，得到预混物；

b、向预混物中添加粘结剂，使电极活性材料的固含量为80-98%，然后在公转30-60转/分钟、自转40-100转/分钟的条件下搅拌，再进行老化处理，得到电极材料；

c、将电极材料置于集流体上，进行压制处理，所述压制处理的方法为：在1-8Mpa压力下保持1-10s，得到极片前体；

d、将极片前体进行烘烤，得到电池极片。

同时本发明还公开了上述方法制备得到的电池极片。

另外，本发明还公开了一种电池，包括电池壳体以及位于电池壳体内部的电芯组件和电解液，所述电芯组件包括依次层叠的正极片、隔膜和负极片，所述正极片和/或负极片为上述电池极片。

本发明通过先将电极活性材料与导电剂混合，然后再与粘结剂等在上述条件下搅拌混合，并经过老化处理，制备电极活性材料固含量在80-98%的电极材料，然后将电极材料置于集流体上在上述条件下进行压制处理。一方面可保证高固含量的前提下，电极材料中各组分可均匀分散，同时结合本发明的压制方法，使电池保持优异的性能；另一方面，本发明公开的方法大大降低了有机溶剂的使用量，降低了溶剂处理的成本，避免溶剂对环境的污染，同时简化了生产工艺。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

不同于现有电极浆料40-60%的固含量，本发明电极活性材料的高固含量（80-98%）可大大降低溶剂的使用量，避免了处理大量溶剂所带来的问题，也可大大减小溶剂（例如水溶性粘结剂体系中的水）的影响。然而，面对如此高的固含量，现有技术中的各种制备极片的方法都无法使其满足电池性能需求。

因此，本发明公开了一种电池极片的制备方法，包括：

a、将电极活性材料与导电剂混合搅拌，得到预混物；

b、向预混物中添加粘结剂，使电极活性材料的固含量为80-98%，然后在公转30-60转/分钟、自转40-100转/分钟的条件下搅拌，再进行老化处理，得到电极材料；

c、将电极材料置于集流体上，进行压制处理，所述压制处理的方法为：在1-8Mpa压力下保持1-10s，得到极片前体；

d、将极片前体进行烘烤，得到电池极片。

所述步骤a中，将电极活性材料与导电剂混合搅拌0.5-10h。

通过步骤a即可制备得到预混料。然后向预混料中添加粘结剂，使电极活性材料的固含量为80-98%，然后进行搅拌。

根据本发明，需先将电极活性材料与导电剂预先混合搅拌，如步骤a，保证电极活性材料与导电剂混合均匀，然后将预混料与粘结剂按照步骤b所描述的方法进行搅拌混合。

所述步骤b中，预混物与粘结剂搅拌的时间没有太大限制，优选情况下，将预混物与粘结剂搅拌时间为4-24h。