[发明专利]一种锂离子电池涂层极片的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种锂离子电池涂层极片的制备方法，尤其涉及一种耐高电压锂离子电池极片的制备方法。

背景技术

锂离子二次电池因具有工作电压高、能量密度大(重量轻)、自放电率低、无记忆效应、循环寿命长和无污染等优点，广泛应用日常生活各个领域，小至各种便携式电子设备，大到零排放电动车。决定锂离子电池能量密度、功率密度和成本的主要因素是正极材料，能量密度是电压和容量的综合体现，所以同时具有高电压和大容量的电池正极材料显得尤为重要，能够满足未来电池更小更轻的发展趋势。

目前使用的锂离子电池正极材料，如LiCoO₂、LiMn₂O₄以及LiFePO₄的工作电压都低于4V，以LiNi_0.5Mn_1.5O₄和LiCoPO₄等材料为代表的高电压正极材料的放电电压可高达5V左右，这些高电压材料用于锂离子电池能够提高电池的输出电压和功率密度，进一步拓宽锂离子电池在大功率电气设备，尤其是电动汽车上的使用范围，从而受到业内研究者的广泛关注。目前商品化锂离子电池的液体电解液主要是基于碳酸乙烯酯(EC)的常规碳酸酯基电解液，但当体系电压高于4.5V时，常规碳酸酯基电解液溶剂会发生分解从而造成整个电池性能的下降，而面对此问题尚无其它新型溶剂可以完全替代碳酸酯类溶剂，从而导致目前高电压材料的测试仍然基于常规的电解液溶剂体系，如EC/EMC/DMC、EC/DEC、EC/DMC和EC/EMC等。为了解决高电压材料与电解液在电池中的匹配问题，Al₂O₃、ZrO₂、AlPO₄、ZnO、TiO₂、MgO、Bi₂O₃、BiOF、Li₃PO₄、Lipon和LLTO等包覆物都用来对LiNi_0.5Mn_1.5O₄等高电压正极材料进行包覆，从材料粒子的表面添加包覆物，降低粒子与电解液的接触，降低电解液氧化分解，从而提高正极材料与电解液间的匹配稳定性。但是，这种粒子包覆工艺，如果包覆物过于致密会阻碍锂离子脱嵌，而疏松的点状包覆又不能有效的阻止电解液与活性物质的接触，从而导致粒子表面包覆技术要求较高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种锂离子电池涂层极片的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种锂离子电池涂层极片的制备方法，包括以下步骤：

1)称取粘结剂溶于溶剂中，真空搅拌1-10h得到均匀的溶液；

2)将固态电解质粉末加入步骤1)的溶液中，真空搅拌1～12h得到均匀的固态电解质-粘结剂-溶剂的混合物；

3)将2)步骤中得到的混合物均匀的涂在电池正极极片表面，干燥后得到固态电解质涂层，新涂层的干燥厚度为2～5um；

4)使用辊压机将3)步骤中电极片整体压制一次，即得到锂离子电池涂层极片。

作为优选，步骤1)中所述粘结剂为PVDF、PVDF-HFP、PEO、PMMA、PAN、PVA、聚乙酸乙烯酯、乙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、乙酸丙酸纤维素、氰基支链淀粉、氰乙基纤维素、氰乙基蔗糖、直链淀粉和羧甲基纤维素，或其中二种或二种以上的混合物；所述溶剂为丙酮、N-甲基吡咯烷酮、四氢呋喃中的一种或二种及以上的混合物，或为水。