干法电极极片的制备方法及电极极片和电芯技术

本发明专利技术提供了一种干法电极极片的制备方法及电极极片和电芯，本发明专利技术的干法电极极片的制备方法包括由原料粉末制得纤维化的混合物料的步骤，混合物料经搅拌、过筛，获得极片粉料的步骤，以及极片粉料经加工处理后制得电极极片的步骤。本发明专利技术所述的干法电极极片的制备方法，通过搅拌和过筛混合物料，可以调控进料前的物料纤维化程度，进而调控辊压出膜厚度，改善出膜均匀性差、齐整性差的问题，从而应用该方法制备的电极极片制备电芯，有利于提高电芯的质量和性能。的质量和性能。的质量和性能。

【技术实现步骤摘要】
干法电极极片的制备方法及电极极片和电芯


[0001]本专利技术涉及电池制备
，特别涉及一种干法电极极片的制备方法，同时，本专利技术还涉及一种应用该方法制备的电极极片，以及由该电极极片制备的电芯。

技术介绍

[0002]目前的干法电极制备技术，仅需要将活性物质与粘结剂混料后进行热辊压即可完成极片的制备，制备过程中无需NMP类溶剂的添加及干燥回收工艺，不仅大大简化了极片的制备工艺，而且可以使电池制造成本大幅度下降，同时全程没有有害溶剂的使用，也解决了电池制造过程中带来的环境污染问题。
[0003]但是该技术仍处于研发初期，有很多问题亟需解决，譬如在极片的制备工艺中，如在混料阶段粘结剂纤维化程度不足，则后续辊压时无法得到可以成片的自支撑膜；如果纤维化程度过高，则得到的物料体积易过大且较硬，辊压时易下料不均匀并造成出料不均，得到的自支撑膜上出现孔洞或边缘不齐等现象。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术旨在提出一种干法电极极片的制备方法，以有利于改善制备的电极极片的性能。
[0005]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0006]一种干法电极极片的制备方法，该方法包括如下步骤：
[0007]由原料粉末制得纤维化的混合物料的步骤；
[0008]混合物料经搅拌、过筛，获得极片粉料的步骤；
[0009]极片粉料经加工处理后制得电极极片的步骤。
[0010]进一步的，所述混合物料采用先慢后快的方式进行搅拌。
[0011]进一步的，所述混合物料的慢速搅拌速度为500～1000rpm；所述混合物料的快速搅拌速度为1500～3000rpm。
[0012]进一步的，所述混合物料的慢速搅拌时间为1～5min；所述混合物料的快速搅拌时间为1～3min。
[0013]进一步的，所述混合物料经由搅拌机搅拌，所述搅拌机的搅拌桨直径与收容所述搅拌桨的搅拌桶的桶径比为0.6～0.99：1。
[0014]进一步的，所述混合物料过筛的目数为1～100目。
[0015]相对于现有技术，本专利技术具有以下优势：
[0016]本专利技术所述的干法电极极片的制备方法，通过搅拌和过筛混合物料，可以调控进料前的物料纤维化程度，进而调控辊压出膜厚度，改善出膜均匀性差、齐整性差的问题，从而应用该方法制备的电极极片制备电芯，有利于提高电芯的质量和性能。
[0017]本专利技术的另一目的在于提出一种电极极片，该电极极片由如上所述的干法电极极片的制备方法制得。
[0018]本专利技术的又一目的在于提出一种电芯，该电芯包括贴覆有极片膜的、呈堆叠状态的多个如上所述的电极极片。
[0019]进一步的，所述极片膜贴覆在所述电极极片后，采用夹具夹持以进行烘烤处理。
[0020]进一步的，所述夹具包括贴合在贴覆有极片膜的所述电极极片两侧的橡胶层、贴合在各所述橡胶层外侧的玻璃层、以及夹持在各所述玻璃层之间的夹紧装置。
[0021]本专利技术所述的电极极片和电芯，与前述的干法电极极片的制备方法相对于现有技术具有相同的有益效果，在此不再赘述。
附图说明
[0022]构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0023]图1为本专利技术实施例1制备的极片粉料过筛后放大100倍的电镜图；
[0024]图2为本专利技术实施例1制备的极片粉料辊压后的极片膜放大1000倍的电镜图；
[0025]图3为本专利技术实施例1制备的极片粉料辊压后的极片膜放大5000倍的电镜图；
[0026]图4为本专利技术实施例1制备的辊压后极片膜的图片；
[0027]图5为本专利技术对比例1制备的辊压后极片膜的图片。
具体实施方式
[0028]需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0029]在本专利技术的描述中，除非另有明确的限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“连接件”应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以结合具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0030]下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。
[0031]本专利技术涉及一种干法电极极片的制备方法，其包括由原料粉末制得纤维化的混合物料的步骤，混合物料经搅拌、过筛，获得极片粉料的步骤，以及极片粉料经加工处理后制得电极极片的步骤。
[0032]本专利技术的干法电极极片的制备方法，在经过超高速搅拌或研磨等强有力的纤维化步骤后，得到的物料纤维化程度高，用手轻捏即可成团，将这种高纤维化的物料先低速慢搅，再高速快搅，可以得到小颗粒的结块物料，物料过筛网，将筛选后的颗粒料直接进辊压机，可以直接得到成片的自支撑膜，这种自支撑膜强度较好，可以直接收卷。
[0033]基于以上设计思想，本实施例的干法电极极片的制备方法，具体包括如下步骤：
[0034]1、将电池活性物质、导电剂、粘结剂依次放入混料机中混合均匀。
[0035]在此应当理解的是，该步骤中，对应于正极或负极，其所应用的活性物质是不同的，因此正极极片和负极极片应分别制备，且前述的电池活性物质包括正极活性物质，负极活性物质。
[0036]具体来讲，正极活性物质包括但不限于：钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元镍钴锰酸
锂、磷酸铁锂中的至少一种，也即正极活性物质可以是其中两种或两种以上的混合物。
[0037]负极活性物质包括但不限于：石墨、硅、氧化亚硅、锂硅合金、锂粉中的至少一种，也即负极活性物质可以是其中两种或两种以上的混合物。
[0038]此外，该步骤中的导电剂包括但不限于：乙炔黑、Super
‑
P(即小颗粒导电碳黑)、碳纳米管、碳纤维、科琴黑、石墨导电剂、石墨烯中的至少一种，也即导电剂可以是其中两种或两种以上的混合物。
[0039]粘结剂为可纤维化聚合物包括但不限于：聚四氟乙烯、丁苯橡胶、聚丙烯和聚乙烯、EVA(乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物)中的至少一种，也即粘结剂可以是其中两种或两种以上的混合物。
[0040]2、将步骤1所得混合物用高速搅拌机进行超高速(≥15000rpm)搅拌剪切或研磨纤维化，得到高纤维化的混合物料a。
[0041]3、将步骤2所得的混合物料a进行“粘结剂纤维化调控”工艺，先用搅拌机低速慢搅，再高速搅拌，再将搅拌后的物料过筛，得到经纤维化调控后的物料b。
[0042]该步骤中，混合物料采用搅拌机进行搅拌，优选的，搅拌机的搅拌桨结构如下：搅拌轴上设有两组弯月形的刀片，两组刀片沿搅拌轴的轴向排布，且两组刀片错开90
°
布置，且每组刀片包括于搅拌轴两侧相对布置的两个刀片，也即每组的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种干法电极极片的制备方法，其特征在于该方法包括如下步骤：由原料粉末制得纤维化的混合物料的步骤；混合物料经搅拌、过筛，获得极片粉料的步骤；极片粉料经加工处理后制得电极极片的步骤。2.根据权利要求1所述的干法电极极片的制备方法，其特征在于：所述混合物料采用先慢后快的方式进行搅拌。3.根据权利要求2所述的干法电极极片的制备方法，其特征在于：所述混合物料的慢速搅拌速度为500～1000rpm；所述混合物料的快速搅拌速度为1500～3000rpm。4.根据权利要求2所述的干法电极极片的制备方法，其特征在于：所述混合物料的慢速搅拌时间为1～5min；所述混合物料的快速搅拌时间为1～3min。5.根据权利要求2所述的干法电极极片的制备方法，其特征在于：所述混合物料经由...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖强，蔡挺威，秦士林，张耀法，张超，马忠龙，
申请(专利权)人：蜂巢能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：