一种电极片及其制造方法和电池技术

本发明专利技术提供一种电极片的制造方法，包括：纤维化步骤、颗粒化步骤和压延复合步骤。纤维化步骤包括：将粘结剂进行纤维化处理，得到纤维化的粘结剂。颗粒化步骤包括：将纤维化的粘结剂进行颗粒化处理，得到颗粒化的粘结剂。压延复合步骤包括：将颗粒化的粘结剂与活性材料和导电剂进行非破坏性混合，得到混合物，然后将混合物先后进行热压、压延以及复合，得到电极片。本申请的制备方法在获得具有自支撑作用的自支撑膜的同时，也不会破坏活性材料表面包覆层的结构及二次颗粒团聚的结构，可提高电池的存储、高温及循环性能。高温及循环性能。高温及循环性能。

【技术实现步骤摘要】
一种电极片及其制造方法和电池


[0001]本专利技术涉及电池
，具体涉及一种电极片及其制备方法和电池。

技术介绍

[0002]锂离子电池因其众多优点被广泛应用于3C及贮能、电动汽车等领域。锂离子电池的极片加工工艺按照是否使用溶剂可以分为湿法工艺以及干法工艺，湿法工艺是目前制备锂离子电池极片最为常见的涂布工艺，为了保证电池浆料的流动性，电池浆料的溶剂含量一般都在30％以上，涂布制备极片的过程同时也是大量的溶剂加热烘干的过程，因此，湿法工艺在制备湿法电极片的过程中通常会有溶剂挥发，一方面会造成环境污染，另一方面也会增加电池的制造成本。
[0003]采用干法工艺制造干法电极片的过程中不添加溶剂，可以规避前述问题，当下干法电极工艺通常是将粘结剂与导电剂及活性材料混合后再行纤维化，纤维化的方法通常为剪切式搅拌、机械研磨、气流粉碎等，但对于现有活性材料特别是多晶三元材料，采用如上方式纤维化时，易造成颗粒表面包覆层的损坏及二次颗粒团聚结构的破坏，影响材料的整体性能。因此，如何在不破坏活性颗粒形貌及表层结构的情况下对混合材料进行纤维化是本领域技术人员急需解决的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供的电极片的制备方法不会破坏活性材料表面包覆层的结构及二次颗粒团聚的结构，从而可以达到提高电池存储、高温及循环性能的目的。
[0005]根据第一方面，一种实施例中提供一种电极片的制造方法，包括如下步骤：
[0006]纤维化步骤：将粘结剂进行纤维化处理，得到纤维化的粘结剂；
[0007]颗粒化步骤：将纤维化的粘结剂进行颗粒化处理，得到颗粒化的粘结剂；
[0008]压延复合步骤：将颗粒化的粘结剂与活性材料和导电剂进行非破坏性混合，得到混合物，然后将混合物先后进行热压、压延以及复合，得到电极片。
[0009]进一步地，压延复合步骤中，非破坏性混合的方法包括行星式混合、三维混合或双螺旋搅拌中的一种。
[0010]进一步地，纤维化步骤中，对粘结剂纤维化的方式包括剪切式搅拌、气流粉碎或离心式搅拌中的一种；
[0011]颗粒化步骤中，对粘结剂进行颗粒化处理的方式包括搅拌或球磨中的一种。
[0012]根据第二方面，一种实施例中提供一种电极片，电极片采用第一方面的制备方法制备所得。
[0013]根据第三方面，一种实施例中提供一种电池，电池的电极片采用第一方面的制备方法制备所得。
[0014]本专利技术提供一种制备电极片的方法，该方法先将粘结剂进行纤维化后再进行颗粒化，然后再与活性材料和导电剂进行非破坏性混合制备压延膜。该制备方法在获得具有自
支撑作用的自支撑膜的同时，也不会破坏活性材料表面包覆层的结构及二次颗粒团聚的结构，可提高电池的存储、高温及循环性能。
附图说明
[0015]图1为本专利技术电极片的制造方法的流程图。
具体实施方式
[0016]下面通过具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。
[0017]另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵守的。
[0018]为了进一步说明本申请，以下结合实施例对本申请提供的一种电极片及其制备方法和电池进行详细描述，但是应当理解，这些实施例是在以本申请技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，只是为进一步说明本申请的特征和优点，而不是对本申请权利要求的限制，本申请的保护范围也不限于下述的实施例。
[0019]非破坏性混合：本申请中，例如，在将粘结剂、活性材料和导电剂进行混合时，混合的方式不会破坏活性材料表面包覆层及二次团聚结构。
[0020]本专利技术提供的电极片的制造方法，其流程图如图1所示，包括如下步骤：
[0021]纤维化处理：将粘结剂进行纤维化处理，得到纤维化的粘结剂。
[0022]颗粒化步骤：将纤维化的粘结剂进行颗粒化处理，得到颗粒化的粘结剂。
[0023]压延复合步骤：将颗粒化的粘结剂与活性材料和导电剂进行非破坏性混合，得到混合物，然后将混合物先后进行热压、压延以及复合，得到电极片。
[0024]先将纤维化的粘结剂进行颗粒化处理以后再与活性材料和导电剂进行非破坏性混合，可避免高能量剪切对活性材料结构的破坏，也有利于粘结剂与活性材料及导电剂的混合均匀。
[0025]一种实施例中，压延复合步骤中，非破坏性混合的方法包括行星式混合、三维混合或双螺旋搅拌中的一种。
[0026]在本专利技术的实施例中，压延复合步骤中，按混合物总质量计。粘结剂、活性材料和导电剂的质量比范围为(1
‑
5)：(90
‑
98)：(1
‑
5)。
[0027]粘结剂选自聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚环氧乙烷或羧甲基纤维素钠中的至少一种。活性材料包括正极活性材料或负极活性材料。导电剂选自乙炔黑、石墨、石墨烯或碳纳米管中的至少一种。
[0028]正极活性材料包括钴酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、磷酸铁锰
锂中的至少一种。负极活性材料包括石墨、硅氧或硅碳中的至少一种。
[0029]纤维化步骤中，对粘结剂纤维化的方式包括剪切式搅拌、气流粉碎或离心式搅拌中的一种。
[0030]颗粒化步骤中，对粘结剂进行破碎化处理的方式包括搅拌或球磨中的一种。
[0031]压延复合步骤具体为：对颗粒化的粘结剂与活性材料和导电剂进行非破坏性混合，得到混合物；将混合物进行热压，得到自支撑膜；然后将自支撑膜进行热压延，得到压延膜；最后将热压延膜热压复合至箔材上，得到电极片。
[0032]制备自支撑膜的热压温度为100
‑
200℃；制备压延膜的热压延的温度为100
‑
200℃；将压延膜热压复合至箔材上的温度为100
‑
200℃。
[0033]本专利技术的实施例还提供一种电极片，电极片采用前述制备方法制备所得。
[0034]本专利技术的实施例还提供一种电池，电池采用前述制备方法制备所得。
[0035]实施例1
[0036]本实施例提供一种正极干法电极片的制备方法，包括如下步骤：
[0037]纤维化步骤：将聚四氟乙烯与羧甲基纤维素本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电极片的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：纤维化步骤：将粘结剂进行纤维化处理，得到纤维化的粘结剂；颗粒化步骤：将纤维化的粘结剂进行颗粒化处理，得到颗粒化的粘结剂；压延复合步骤：将颗粒化的粘结剂与活性材料和导电剂进行非破坏性混合，得到混合物，然后将混合物先后进行热压、压延以及复合，得到电极片。2.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述压延复合步骤中，非破坏性混合的方法包括行星式混合、三维混合或双螺旋搅拌中的一种。3.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述压延复合步骤中，按混合物总质量计，所述粘结剂、活性材料和导电剂的质量比范围为(1
‑
5)：(90
‑
98)：(1
‑
5)。4.如权利要求3所述的制造方法，其特征在于，所述粘结剂选自聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚环氧乙烷(PEO)或羧甲基纤维素钠(CMC)中的至少一种；所述活性材料包括正极活性材料或负极活性材料；所述导电剂选自乙炔黑、石墨、石墨烯或碳纳米管中的至少一种。5.如权利要求4所述的制造方法，其特征在于，所述正极活性材料包括钴酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、锰酸锂、磷酸铁...

【专利技术属性】
技术研发人员：方送生，李艳斌，黄子麟，
申请(专利权)人：深圳市比克动力电池有限公司，
类型：发明
国别省市：