【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及鋰離子電池領(lǐng)域，尤其涉及一種鋰離子電池極片及其制備方法。
技術(shù)介紹
1、隨著新能源的發(fā)展，現(xiàn)有電池對(duì)能量密度的要求進(jìn)一步提高，新能源動(dòng)力電池通常為二次電池，二次電池又稱為充電電池或蓄電池，是指在電池放電后可通過充電的方式使活性物質(zhì)激活而繼續(xù)使用的電池。
2、鋰離子電池極片主要由活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑、集流體構(gòu)成。其中，正極一般使用鋁箔或涂碳鋁箔作為集流體，負(fù)極采用銅箔作為集流體。在鋰離子電池的制造過程中，正極極片邊緣在激光切割極耳時(shí)容易出現(xiàn)毛刺、受到物理損傷或污染，導(dǎo)致正負(fù)極直接接觸或通過微小金屬顆粒等異物間接接觸，從而導(dǎo)致良品率甚至內(nèi)部短路，引起電池性能下降，還可能引發(fā)熱失控和火災(zāi)事故，對(duì)用戶的生命財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。因此，在鋰離子電池極片制作中，對(duì)正極極片的邊緣處理至關(guān)重要。目前，鋰離子電池正極極片邊緣處理技術(shù)主要集中在極片邊緣增加一層涂覆層，該涂層通常由無機(jī)材料組成，旨在提高極片的絕緣性能和機(jī)械強(qiáng)度，降低毛刺及短路風(fēng)險(xiǎn)。
3、盡管目前的邊涂技術(shù)在一定程度上改善了電池的安全性，但仍然存在一些問題：
4、一.單層涂層在高電壓和高溫環(huán)境下容易發(fā)生擊穿現(xiàn)象。特別是在高能量密度電池中，正極材料的電壓窗口較高，對(duì)涂層的絕緣性能提出了更高的要求。現(xiàn)有單層涂層的絕緣性能難以滿足這些嚴(yán)苛條件，導(dǎo)致短路風(fēng)險(xiǎn)增加；
5、二.單層邊涂層的機(jī)械強(qiáng)度仍然有限，容易剝落或破裂；
6、三.單層邊涂層的耐化學(xué)腐蝕性較差，在長(zhǎng)時(shí)間使用后，容易剝落；
7、四.目前邊涂層采
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)采用了如下技術(shù)方案：
2、一種鋰離子電池極片的制備方法，步驟如下：
3、步驟一：將底層漿料涂布于集流體至少一個(gè)表面的兩側(cè)，干燥，制得含有底層邊涂層的集流體；
4、步驟二：將中間層漿料涂布于底層邊涂層上，干燥，制得含有中間邊涂層的集流體；
5、步驟三：將表層漿料涂布于中間邊涂層表面，干燥，制得含有表層邊涂層的復(fù)合集流體；
6、步驟四：將正極活性物質(zhì)漿料涂布于所述含有復(fù)合集流體表面未涂布區(qū)域，制得所述正極極片。
7、進(jìn)一步優(yōu)選的，所述底層漿料包括5％～50％的底層粘結(jié)劑和50～95％的去離子水，所述底層粘結(jié)劑包括羧甲基纖維素鈉、羥丙基甲基纖維素、聚丙烯酸、聚乙烯醇、聚丙烯酸酯中的一種或多種。
8、進(jìn)一步優(yōu)選的，所述中間層漿料包括1～30％的無機(jī)填料、1～30％的中間層粘結(jié)劑和40～98％的n-甲基吡咯烷酮或去離子水，所述無機(jī)填料包括勃姆石、氧化鋁、氧化硅、氧化鈦、氧化鋯、氧化鎂、碳酸鈣、碳酸鎂、氧化石墨烯、氮化硼、蒙脫土、尖晶石中的一種或多種。
9、進(jìn)一步優(yōu)選的，所述表層漿料包括2～30％的樹脂和70～98％的n-甲基吡咯烷酮或去離子水，所述樹脂包括環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂、酚醛樹脂、丙烯酸樹脂、聚氯乙烯、有機(jī)硅樹脂、脲醛樹脂中的一種或多種。
10、進(jìn)一步優(yōu)選的，所述復(fù)合集流體的厚度為1μm～60μm，所述復(fù)合集流體的寬度為0.1mm～2mm。
11、進(jìn)一步優(yōu)選的，所述無機(jī)填料的粒徑為100～3000nm。
12、進(jìn)一步優(yōu)選的，所述中間層漿料的固含量為10wt％～50wt％。
13、進(jìn)一步優(yōu)選的，所述中間層粘結(jié)劑包括聚甲基丙烯酸粘結(jié)劑、聚丙烯腈粘結(jié)劑、聚丙烯酰胺粘結(jié)劑、聚甲基丙烯酸甲酯粘結(jié)劑、聚丙烯酸酯粘結(jié)劑、聚乙烯醇粘結(jié)劑、丁苯橡膠粘結(jié)劑、聚偏二氟乙烯粘結(jié)劑中的一種或多種。
14、進(jìn)一步優(yōu)選的，所述底層邊涂層、中間邊涂層和表層邊涂層的厚度均為0.5～40μm、寬度均為0.1mm～2mm，密度均為0.5～35g/m2。
15、進(jìn)一步優(yōu)選的，所述底層漿料、中間層漿料的粘度均為500～4000cp，所述表層漿料的粘度為300～3000cp。
16、一種鋰離子電池極片，所述電池極片采用如上所述方法制備得到。
17、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的有益效果為：
18、本專利技術(shù)的邊涂層具有三層的復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中底層為粘結(jié)層，確保涂層與集流體緊密結(jié)合，提高邊涂層的整理附著力和耐久性；中間層為功能層，提供主要的絕緣性能、機(jī)械強(qiáng)度和耐化學(xué)腐蝕性；表層為保護(hù)層，提供額外的耐化學(xué)腐蝕性和熱穩(wěn)定性，保護(hù)邊涂層內(nèi)部不受電解液侵蝕；本專利技術(shù)通過合理設(shè)計(jì)各層材料，相比于傳統(tǒng)單層邊涂層，綜合提高了涂層的絕緣性能、機(jī)械強(qiáng)度、耐化學(xué)腐蝕性和熱穩(wěn)定性；
19、復(fù)合邊涂層能夠有效地防止集流體在激光裁剪過程中產(chǎn)生毛刺，且當(dāng)電芯過充或者撞擊導(dǎo)致電池內(nèi)部溫度升高時(shí)，邊涂層在高溫下能夠增大電池的內(nèi)阻，起到絕緣的作用，提升安全性能；
20、復(fù)合邊涂層與正極活性材料分開涂布，有效地防止了邊涂過程中竄料的現(xiàn)象，提高了良品率。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種鋰離子電池極片的制備方法，其特征在于，步驟如下：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋰離子電池極片的制備方法，其特征在于，所述底層漿料包括5％～50％的底層粘結(jié)劑和50～95％的去離子水，所述底層粘結(jié)劑包括羧甲基纖維素鈉、羥丙基甲基纖維素、聚丙烯酸、聚乙烯醇、聚丙烯酸酯中的一種或多種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋰離子電池極片的制備方法，其特征在于，所述中間層漿料包括1～30％的無機(jī)填料、1～30％的中間層粘結(jié)劑和40～98％的N-甲基吡咯烷酮或去離子水，所述無機(jī)填料包括勃姆石、氧化鋁、氧化硅、氧化鈦、氧化鋯、氧化鎂、碳酸鈣、碳酸鎂、氧化石墨烯、氮化硼、蒙脫土、尖晶石中的一種或多種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋰離子電池極片的制備方法，其特征在于，所述表層漿料包括2～30％的樹脂和70～98％的N-甲基吡咯烷酮或去離子水，所述樹脂包括環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂、酚醛樹脂、丙烯酸樹脂、聚氯乙烯、有機(jī)硅樹脂、脲醛樹脂中的一種或多種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋰離子電池極片的制備方法，其特征在于，所述復(fù)合集流體的厚度為1μm～60μm
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種鋰離子電池極片的制備方法，其特征在于，所述無機(jī)填料的粒徑為100～3000nm。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種鋰離子電池極片的制備方法，其特征在于，所述中間層漿料的固含量為10wt％～50wt％。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種鋰離子電池極片的制備方法，其特征在于，所述中間層粘結(jié)劑包括聚甲基丙烯酸粘結(jié)劑、聚丙烯腈粘結(jié)劑、聚丙烯酰胺粘結(jié)劑、聚甲基丙烯酸甲酯粘結(jié)劑、聚丙烯酸酯粘結(jié)劑、聚乙烯醇粘結(jié)劑、丁苯橡膠粘結(jié)劑、聚偏二氟乙烯粘結(jié)劑中的一種或多種。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋰離子電池極片的制備方法，其特征在于，所述底層邊涂層、中間邊涂層和表層邊涂層的厚度均為0.5～40μm、寬度均為0.1mm～2mm，密度均為0.5～35g/m2，其特征在于，所述底層漿料、中間層漿料的粘度均為500～4000cp，所述表層漿料的粘度為300～3000cp。
10.一種鋰離子電池極片，其特征在于，所述電池極片采用權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述方法制備得到。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種鋰離子電池極片的制備方法，其特征在于，步驟如下：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋰離子電池極片的制備方法，其特征在于，所述底層漿料包括5％～50％的底層粘結(jié)劑和50～95％的去離子水，所述底層粘結(jié)劑包括羧甲基纖維素鈉、羥丙基甲基纖維素、聚丙烯酸、聚乙烯醇、聚丙烯酸酯中的一種或多種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋰離子電池極片的制備方法，其特征在于，所述中間層漿料包括1～30％的無機(jī)填料、1～30％的中間層粘結(jié)劑和40～98％的n-甲基吡咯烷酮或去離子水，所述無機(jī)填料包括勃姆石、氧化鋁、氧化硅、氧化鈦、氧化鋯、氧化鎂、碳酸鈣、碳酸鎂、氧化石墨烯、氮化硼、蒙脫土、尖晶石中的一種或多種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋰離子電池極片的制備方法，其特征在于，所述表層漿料包括2～30％的樹脂和70～98％的n-甲基吡咯烷酮或去離子水，所述樹脂包括環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂、酚醛樹脂、丙烯酸樹脂、聚氯乙烯、有機(jī)硅樹脂、脲醛樹脂中的一種或多種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋰離子電池極片的制備方法，其特征在于，所述復(fù)合集流體的厚度為1μm～...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：黃曉偉，黎名琦，曾慶元，鄧雯，張鵬，董幫達(dá)，張青，邢濤濤，胡巧玲，李良良，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：江西贛鋒鋰電科技股份有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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