锂离子电池电极的制备方法及制备装置制造方法及图纸

一种锂离子电池电极的制备方法，包括以下步骤：制备一碳纳米管原料；提供锂离子电池电极活性材料及一溶剂；将所述碳纳米管原料和所述电极活性材料与所述溶剂混合，并超声分散一段时间，使所述碳纳米管原料和电极活性材料相互混合形成一电极混合液；将电极混合液喷涂在一基板上形成一电极层，干燥所述电极层后去除所述基板形成锂离子电池电极。本发明专利技术进一步涉及一种锂离子电池电极的制备装置。及一种锂离子电池电极的制备装置。及一种锂离子电池电极的制备装置。

【技术实现步骤摘要】
锂离子电池电极的制备方法及制备装置


[0001]本专利技术涉及一种锂离子电池电极的制备方法及制备装置。

技术介绍

[0002]锂离子电池储能被广泛应用于移动电子、电动运输和电力储能等领域。随着高续航电动汽车，大规模工业储能、智能电网等高储能设备应用需求的增大，锂离子电池的能量密度也亟待提升。以目前商用锂离子电池为例，活性物质与导电剂、粘结剂和集流体共同组成正负极片。但值得注意的是，在正负极片中所有的导电剂、粘结剂和集流体属于非活性物质，无法提供容量。因此，尽可能地降低非活性物质含量可以有效地提高锂离子电池的能量密度，例如制备高活性物质面载量的电极来降低集流体的质量占比等。
[0003]活性物质在低面载量极片中可以均匀分布，但是，当提升电极中的活性物质面载量时，需要同时改进导电剂和粘结剂，否则活性物质无法实现在极片中均匀分布。当面载量提升后，极片的表面出现了微裂缝。这是由于随着电极厚度地增加，电极的不均匀程度加剧，导致局部的粘结效果不均匀，表面张力分布不均匀所导致的。而这些微裂缝的存在则会导致电解液消耗加剧和结构稳定性的下降。

技术实现思路

[0004]因此，确有必要提供一种锂离子电池电极的制备方法及其制备装置，所制备的锂离子电池电极中的活性物质均匀分布。
[0005]一种锂离子电池电极的制备方法，包括以下步骤：制备一碳纳米管原料；提供锂离子电池电极活性材料及一溶剂；将所述碳纳米管原料和所述电极活性材料与所述溶剂混合，并超声分散一段时间，使所述碳纳米管原料和电极活性材料相互混合形成一电极混合液；将电极混合液喷涂在一基板上形成一电极层，干燥所述电极层后去除所述基板形成锂离子电池电极。
[0006]一种锂离子电池电极的制备装置，包括一转动装置、一回收装置、一基板及一喷枪，所述转动装置工作时绕其转动轴转动，所述回收装置固定在所述转动装置上，所述基板固定于所述回收装置的内部，所述喷枪设置在所述基板的上方用于向所述基板喷涂电极混合液。
[0007]相较于现有技术，本专利技术所提供的锂离子电池电极的制备方法具有以下有益效果：采用喷枪直接在基板上喷涂电极混合液可以保证电极混合液的均匀性，使电极活性材料和碳纳米管沉降速率相同形成均匀的锂离子电池电极，在同样高的载量下可以有效地避免电极微裂缝的产生；采用喷枪的喷涂工艺使电极活性材料的损耗大大降低，有利于提高锂离子电池的循环性能。所述锂离子电池电极的制备装置具有以下优点：采用喷枪喷涂电极混合液方式制备锂离子电池电极可以保证电极混合液的均匀性，形成活性物质均匀分布的锂离子电池电极；同时，锂离子电池电极的制备装置实现了电极混合液的循环利用，可以节约电极材料，并提高制造锂离子电池电极的效率。
附图说明
[0008]图1为本专利技术提供的锂离子电池电极的制备装置的结构示意图。
[0009]图2为本专利技术提供的锂离子电池电极的制备方法流程图。
[0010]图3为本专利技术提供的实施例1的锂离子电池正极的扫描电镜(SEM)照片。
[0011]图4为本专利技术提供的实施例1的锂离子电池正极的扫描电镜(SEM)照片。
[0012]图5本专利技术提供的对比例1的锂离子电池正极的扫描电镜(SEM)照片。
[0013]图6为本专利技术所提供的实施例1的锂离子电池正极在空气气氛下的热重分析(TGA)曲线图。
[0014]图7为本专利技术所提供的实施例2和对比例2的扣式电池在0.5C倍率下的性能对比图。
[0015]图8为本专利技术所提供的实施例2和对比例2的扣式电池在1C倍率下的性能对比图。
[0016]图9为实施例2和对比例2的扣式电池倍率性能对比图。
[0017]图10为实施例1的锂离子电池正极在不同倍率下的容量
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电压曲线图。
[0018]图11为对比例1的锂离子电池正极在不同倍率下的容量
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电压曲线图。
[0019]图12为实施例1的锂离子电池正极循环前后的电化学阻抗(EIS)曲线图。
[0020]图13为对比例1的锂离子电池正极循环前后的EIS曲线图。
[0021]图14为实施例3的扣式电池与对比例3的扣式电池在0.5C倍率下的性能对比图。
[0022]主要元件符号说明
[0023]锂离子电池电极的制备装置
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100
[0024]喷枪
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10
[0025]基板
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[0026]支撑体
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[0027]回收装置
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[0028]转动装置
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[0029]锂离子电池电极
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[0030]如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本专利技术。
具体实施方式
[0031]以下将结合附图及具体实施例对本专利技术实施例所提供的锂离子电池电极的制备装置100作进一步的详细说明。
[0032]请参阅图1，本专利技术提供一种锂离子电池电极的制备装置100。所述锂离子电池电极的制备装置100包括包括一转动装置18、一回收装置16、一基板12及一喷枪10，所述转动装置18工作时绕其转动轴转动，所述回收装置16固定在所述转动装置18上，所述基板12固定于所述回收装置16的内部，所述喷枪10设置在所述基板12的上方用于向所述基板12喷涂电极混合液。
[0033]所述基板12用于承载电极混合液。所述基板12可以为一实体平面结构，例如，聚四氟乙烯，聚乙烯等聚合物，铝，铜等金属，玻璃板等。所述基板12也可以为一个网格结构，例如，不锈钢滤网，分子筛等。本实施例中，所述基板12为一不锈钢滤网，其滤网目数为1000目。
[0034]所述基板12固定于所述回收装置16的内部。进一步，所述基板12可通过一支撑体14固定在所述回收装置16的内部。所述支撑体14用于承载所述基板12。所述支撑体14设置在所述回收装置16上。具体地，所述支撑体14包括一主体及至少三个支撑柱。所述支撑体14的主体用于承载所述基板12。进一步，可以理解，所述支撑体14的主体可以包括一凹槽结构，所述基板12设置在凹槽中。另外，所述支撑体14的主体可以为一中空框架，所述基板12设置在中空框架上并悬空设置在所述回收装置16的内部。所述基板12的面积小于所述回收装置16的横截面积。所述支撑体14的支撑柱固定在所述回收装置16上。所述支撑体14的支撑柱可以固定在所述回收装置16的外表面，也可以固定在所述回收装置16的内表面，只要保证基板12设置在所述回收装置16的内部。所述支撑体14的支撑柱固定在所述回收装置16上的方式不限，可以通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池电极的制备方法，包括以下步骤：S1，制备一碳纳米管原料；S2，提供锂离子电池电极活性材料及一溶剂；S3，将所述碳纳米管原料和所述电极活性材料与所述溶剂混合，并超声分散一段时间，使所述碳纳米管原料和电极活性材料相互混合形成一电极混合液；S4，将所述电极混合液喷涂在一基板上形成一电极层，干燥所述电极层后去除所述基板形成锂离子电池电极。2.如权利要求1所述的锂离子电池电极的制备方法，其特征在于，所述碳纳米管原料的制备方法为：提供一设置于基底表面的碳纳米管阵列；将该碳纳米管阵列从该基底上刮下获得碳纳米管原料。3.如权利要求1所述的锂离子电池电极的制备方法，其特征在于，所述电极活性材料为正极活性材料或负极活性材料。4.如权利要求1所述的锂离子电池电极的制备方法，其特征在于，所述溶剂包括乙醇、乙二醇、丙醇、异丙醇、丙酮及水中的一种或几种。5.如权利要求1所述的锂离子电池电极的制备方法，其特征在于，所述将电极混合液喷涂在一基板上形成一电极层的步骤包括：启动一转动装置带动所述基板旋转，使用一喷枪向所述基板的表面喷涂所述电极混合液。6.如权利要求5所述的锂离子电池...

【专利技术属性】
技术研发人员：方振翰，王佳平，范守善，
申请(专利权)人：鸿富锦精密工业深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：