[发明专利]一种锂离子电池极片/隔膜一体化的制备方法

说明书

本发明涉及一种锂离子电池极片/隔膜一体化的制备方法，属于电池技术领域。为了解决现有正负极极片辊压时极片弯曲、波浪边、极耳褶皱等不良现象,提出一种锂离子电池极片/隔膜一体化的制备方法，包括选取电池的隔膜，将正极浆料涂覆在隔膜的一侧表面，辊压至所需的厚度形成正极面；再将负极浆料涂覆在隔膜的相对的另一侧表面，辊压至所需的厚度形成负极面；在正极面和负极面的表面涂覆或镀设导电金属层分别形成正极集流体和负极集流体，得到相应的一体化锂离子电池极片/隔膜。本发明能够实现极片和隔膜一体化的结构特性，通过减少接触电阻降低电池内阻和提高能量密度的特性，实现较好的电池循环性能。

技术领域

本发明涉及一种锂离子电池极片/隔膜一体化的制备方法，属于电池技术领域。

背景技术

随着电动汽车发展需求，对动力电池能量密度要求越来越高。国家要求2020年电池能量密度达到300瓦时/公斤。提高电池的能量密度是未来电池的发展趋势，所以，各大锂离子电池生产厂商致力于高电池能量密度的研究。

商业化的锂离子电池是由正极极片、隔膜、负极极片、电解液组成，其中正负极极片是以铝箔、铜箔为集流体，正负极浆料分别涂覆在相应的集流体上。目前，各大锂电池企业以降低铝箔、铜箔厚度提高锂电池的能量密度，但是厚度的降低意味着对生产设备要求更加苛刻。另一方面，传统正负极极片辊压时因为铝箔、铜箔延展性造成的极片弯曲、波浪边、极耳褶皱等不良现象；也降低了电池循环性能。

发明内容

本发明针对以上现有技术中存在的缺陷，提供一种锂离子电池极片/隔膜一体化的制备方法，解决的问题是如何实现极片和隔膜一体化结构且能提高电池的能量密度而提高循环性能。

本发明的目的是通过以下技术方案得以实现的，一种锂离子电池极片/隔膜一体化的制备方法，该方法包括以下步骤：

A、选取电池的隔膜，将正极浆料涂覆在隔膜的一侧表面，辊压至所需的厚度形成正极面；再将负极浆料涂覆在隔膜的相对的另一侧表面，辊压至所需的厚度形成负极面；

B、在正极面和负极面的表面涂覆或镀设导电金属层分别形成正极集流体和负极集流体，得到相应的一体化锂离子电池极片/隔膜。

通过直接将正负浆料涂覆在隔膜的两侧形成相应的正极面和负极面，涂覆的方式能够使有效的附着在隔膜的表面，有利于减少它们与隔膜之间的接触电阻；另外，再通过将具有导电性能的金属材料通过涂覆或镀设在正极面和负极面表面，附着一层具有导电特性的涂层或镀层，作为正极集流体和负极集流体，实现了极片与隔膜一体化的结构特性，有利于提高电池的循环性能。同时，由于无需另外设置铜箔或铝箔等集体流，避免了传统的正、负极辊压时因铝箔、铜箔等延展性造成的极片弯曲、波浪边和极耳褶皱等不良现象，也能够使更好的提高电池的性能。

在上述锂离子电池极片/隔膜一体化的制备方法中，作为优选，所述导电金属层含有导电金属。由于是直接将含有导电金属通过涂覆的方式附着的表面，无需经过辊压等过程，避免了对极片/隔膜的影响，使保证具有较好的性能。作为进一步的优选，所述导电金属选自铝、铜、锌、镍、银和金中的一种或几种。具有较好的导电性能，且易于加工，这里可以是导电纳米或微米金属粉末。作为另一种实施方式是在正、负极面的表面镀一层导电金属镀层。

在上述锂离子电池极片/隔膜一体化的制备方法中，作为优选，所述负极面和正极面表面的导电金属涂层厚度为0.1～20μm。使一体化结构的极片/隔膜整体具有较薄的结构特性，且通过辊压使正、负极面的正负极活性材料接触更紧密，极化更小，更好的提升电池的循环性能，还能够有效避免极片辊压造成的外观不良等缺陷。还有利于提高电池的能量密度。

在上述锂离子电池极片/隔膜一体化的制备方法中，作为优选，步骤A中所述涂覆或辊压以PVC片材、PE片材、PET片材、PP片材、POM片材、ABS片材或PC片材为支撑物。具有一定的硬度且平整性好，能够更好的保证涂覆、辊压顺利进行。