[发明专利]一种电极片及其制备方法和锂电池

说明书

本发明提供了一种电极片及其制备方法和锂电池。所述电极片包括电极集流体和位于所述电极集流体上的电极活性物质膜层，所述电极活性物质膜层包括层叠的至少2层电极膜片；在所述电极集流体的同一面上，每个不与所述电极集流体贴合的电极膜片中粘结剂的质量分数均不低于比其更靠近电极集流体的电极膜片中粘结剂的质量分数。所述方法包括：1)将电极浆料涂布在集流体上，进行烘干，得到一层电极膜片；2)重复进行将电极浆料涂布在上一次操作得到电极膜片上并进行烘干的操作至少1次，得到所述电极片。本发明提供的电极片可以提升电极整体粘结性能，增加单位面积集流体上活性物质负载量，提高电极片的能量密度。

技术领域

本发明属于电池领域，涉及一种电极片及其制备方法和锂电池，尤其涉及一种正极片及其制备方法和锂电池。

背景技术

锂/氟化碳电池是固体正极系列中比能量最高的锂一次电池，其理论质量比能量高达2180Wh/kg，且其具有工作温度范围宽、安全性能高、工作平台高且平稳、自放电率低等优势，受到广泛地关注。随着科学技术地不断进步，电脑、手机、智能表计、通讯设备和特殊领域设备等无需电源维护的设备对电源能量密度的要求越来越高，特别是无人机、水下航行器等特殊领域设备要求锂电池具有高的能量密度。鉴于上述情况，确有必要提供一种高容量氟化碳极片及其制备方法，提升锂/氟化碳电池的能量密度。

CN103594687A公开了一种锂氟化碳电池正极的制备方法，工艺材料包括基底材料、导电剂、分散剂和粘结剂，制备方法包括以下步骤：在纯水和粘结剂的混合液中加入分散剂并搅拌；在混合液中加入经研磨并过200目分子筛的导电剂搅拌；在混合液中加基底材料并搅拌；将浆料在恒定温度烘一定时间后加入酒精进行破乳；采用热辊压的方式将浆料辊压出厚度为0.2～1.0mm的膜层；将膜层压制在镍网集流体上即可。该方案虽然制备的厚电极容量较高，但在制造过程中难以实现连续制膜和膜片辊压，且所用镍网集流体密度大，增加了电池结构件的质量百分比，不利于电池能量密度的有效提升。

CN102903921A公开了一种以氟化碳为正极的水系电池，该方案提供的电池设有正极、负极和电解液体系，所述正极采用含有氟化碳材料作为活性物质，所述正极采用涂布方式制备获得。

CN104466107A公开了一种氟化碳复合正极及其制备方法，该氟化碳复合正极以铝箔为基底，基底一表面由下到上依次为含氟化碳、碳导电剂和粘结剂的复合涂层和含镍镀层；制备方法是将氟化碳、碳导电剂和粘结剂加入到有机溶剂中搅拌均匀得到混合浆料；将所得混合浆料涂覆在铝箔一表面，干燥后，在铝箔一表面形成复合涂层；再在所述复合涂层表面经过化学镀镍方法镀一层含镍镀层后，进行热处理、辊压，剪切成电池正极。

上述CN102903921A和CN104466107A均采用涂覆方式制备电极，其厚度均小于300μm，受氟化碳材料密度低、比表面积大等特性影响，采用涂覆法制造的氟化碳极片一般均为薄电极，难以满足电池向高能量密度方向发展的需求。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种电极片及其制备方法和锂电池。本发明提供的电极片可以提升整体粘结性能，增加单位面积集流体上活性物质负载量，提高电极片的能量密度。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种电极片，所述电极片包括电极集流体和位于所述电极集流体上的电极活性物质膜层，所述电极活性物质膜层包括层叠的至少2层电极膜片；在所述电极集流体的同一面上，每个不与所述电极集流体贴合的电极膜片中粘结剂的质量分数均不低于比其更靠近电极集流体的电极膜片中粘结剂的质量分数。

本发明提供的电极片中，所述电极活性物质膜层包括层叠的至少2层电极膜片，例如2层、3层或4层等。本发明提供的电极片使用多层膜片的目的在于通过多层电极膜片叠加，在提升活性物质负载量以增加能量密度的同时，不产生因一次性涂覆厚电极导致溶剂挥发慢，出现导电剂上浮和极片龟裂，从而导致电池性能变差的问题。