【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及新能源电池，尤其涉及一种干法电极及其制备方法、电池。
技术介绍
1、在锂离子电池制造过程中，传统的湿法电极制备工艺一直占据主流地位。该工艺通过将活性材料、导电剂与粘结剂溶解在溶剂中，形成均匀的浆料，再涂覆在金属集流体上，经过干燥和压实等一系列步骤，最终得到电极。然而，湿法工艺的局限性逐渐显现，尤其是在环境保护和成本控制方面。常见溶剂如nmp（n-甲基吡咯烷酮）具有优异的溶解性能，但其挥发性和毒性问题使得工人健康和环境安全面临潜在风险。此外，湿法工艺步骤繁杂，干燥环节不仅能耗高，还延长了生产周期，增加了工艺复杂性与设备维护成本。因此，环保且低成本的生产方法成为了当前研究的热点，干法电极制备技术应运而生。
2、干法电极制备技术的关键在于去除有机溶剂的使用，从而避免了湿法工艺中的溶剂污染和溶剂回收难题。早期的研究中，学者们尝试使用固体粘结剂，如聚四氟乙烯（ptfe），其优异的化学稳定性和机械性能使其成为理想的粘结材料。通过将ptfe粉末与活性材料混合，在高温和高压条件下加工，可以有效地将这些材料结合成电极膜。相比湿法工艺，干法工艺具有简化生产流程、降低能耗和减少废气排放等显著优势。同时，研究者还在逐步探索其他类型的粘结剂，例如热熔粘结剂。这些粘结剂在加热下能变得流动，与活性材料充分混合，冷却后形成稳定的电极结构。尽管这类粘结剂的使用需要关注其耐高温性和化学稳定性，但它们为干法工艺的进一步应用提供了有效解决方案，推动了锂电池生产技术的发展。
3、干法电极在制造过程中虽然有着简化工艺、节能环保等诸多优
4、首先，干法工艺中的活性材料和粘结剂并未经过溶剂充分溶解和均匀分散，这使得材料之间的粘结力较弱，特别是在电极膜的横向方向上。这种较低的粘结力意味着电极在使用过程中容易出现裂纹或剥离现象，尤其是在高倍率充放电或循环使用时，横向的抗拉强度不足可能导致电极结构的破坏，进而影响电池的使用寿命和循环稳定性。
5、其次，由于干法电极的制造过程中温度和压力的控制有限，造成电极的微观结构不如湿法工艺那样均匀。这种微观结构的不均匀性直接导致了电极材料在受力时的抗拉强度表现不稳定，尤其是在电极的横向区域，局部区域的强度较弱，更容易发生材料断裂或损坏。
6、此外，干法工艺中由于粘结剂和导电剂的选择有限，且粘结剂的量相对较少，导致电极的整体结构在横向方向上缺乏足够的韧性。粘结剂虽然能提供一定的粘合力，但它的使用量和分布方式难以在整个电极中形成均匀的网络结构，因此在受到外力拉伸时，电极的横向抗拉强度较差，容易产生裂缝或剥离现象。
7、总的来说，干法电极的横向抗拉强度差的问题，主要源于材料的粘结不均和微观结构的不稳定性。这不仅影响电池的循环稳定性，还可能降低电池的安全性和使用寿命，因此，在进一步推广干法工艺时，如何提高电极的横向抗拉强度仍然是一个亟待解决的技术挑战。
8、干法电极横向抗拉强度差的问题可能会导致以下几个方面的影响：
9、（1）电极结构的破坏。
10、当电池在充放电过程中发生膨胀或收缩时，如果电极的横向抗拉强度不足，可能导致电极膜发生裂纹或剥离。尤其是在高倍率充放电过程中，电极材料会受到较大的应力作用，这时横向抗拉强度差会导致电极表面或内部出现裂缝，影响电池的结构完整性。
11、（2）电池容量衰减加速。
12、电极的裂纹或脱落会导致活性材料的流失，从而影响电池的容量保持。尤其是在多次充放电后，裂纹或剥离的部分会不断扩大，最终导致电池的有效容量下降，循环寿命显著缩短。
13、（3）电池循环稳定性差。
14、横向抗拉强度差会使得电池在反复充放电过程中，电极材料难以保持稳定的结构。随着电极的逐步破坏，电池的内部电阻增加，循环性能下降，导致电池在多次循环后表现出较差的性能和较高的容量衰退。
15、（4）安全性隐患增加。
16、如果电极材料的裂纹发展到一定程度，可能会导致电池内部发生短路，甚至引发热失控等安全问题。裂纹或剥离可能使得活性材料暴露出来，增大了电池发生热失控或短路的风险，从而影响电池的安全性。
17、（5）降低生产效率和增加成本。
18、电极材料的横向抗拉强度差可能导致在生产过程中出现更多的次品，增加了生产的废品率，进而导致制造成本的增加。此外，电池的故障或性能不达标还需要额外的检测和修复，进一步降低了生产效率。
19、（6）影响电池的机械强度和稳定性。
20、在一些要求高机械强度和稳定性的应用场景中，如电动汽车和高功率设备，干法电极的横向抗拉强度差可能会影响电池的机械性能，导致电池在使用过程中容易发生形变或破损，影响设备的运行。
技术实现思路
1、本专利技术实施例所要解决的技术问题在于，提供一种干法电极及其制备方法、电池，以提高电极的横向抗拉强度。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提出了一种干法电极，包括电极膜，所述电极膜中间镶嵌有金属网。
3、进一步地，所述金属网为铜网或铝网。
4、进一步地，所述金属网采用长方形网格结构，并在md方向密集布置。
5、进一步地，所述金属网的本体表面设有若干盲孔。
6、进一步地，所述盲孔均匀分布，盲孔之间的间距范围为2-5μm。
7、进一步地，所述盲孔为孔径为10-30 µm，深度为5-10µm的圆状盲孔。
8、进一步地，所述金属网表面镀镍处理，镀层厚度范围为5-10 µm。
9、相应地，本专利技术实施例还提供了一种干法电极的制备方法，包括：
10、步骤1：制备得到金属网和电极材料；
11、步骤2：将电极材料-金属网-电极材料三层结构同步进入辊压机进行双级辊压复合得到干法电极，使金属网作为夹层材料均匀嵌入电极膜。
12、进一步地，所述电极材料由活性材料、导电剂和粘结剂混合组成，所述活性材料为正极材料或负极材料，所述电极材料的厚度范围为50-300 µm。
13、相应地，本专利技术实施例还提供了一种电池，包括上述的干法电极。
14、本专利技术在干法电极的制造过程中，加入一层金属网作为夹层，类似于钢筋混凝土中的钢筋，增强电极的横向抗拉强度。本专利技术通过金属网提供结构性支撑，提升电极膜在受力时的整体强度和稳定性。金属网作为“骨架”增强材料，可以有效减少电极膜的裂纹生成和剥离问题，提升电池的循环性能、安全性和使用寿命。本专利技术的有益效果为：
15、（1）增强电极的机械强度。
16、本专利技术的铜网/铝网可以起到“骨架”作用，增强电极膜的整体结构强度，尤其是在横向方向上。类似于钢筋增强混凝本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种干法电极，包括电极膜，其特征在于，所述电极膜中间镶嵌有金属网。
2.如权利要求1所述的干法电极，其特征在于，所述金属网为铜网或铝网。
3.如权利要求2所述的干法电极，其特征在于，所述金属网采用长方形网格结构，并在MD方向密集布置。
4.如权利要求3所述的干法电极，其特征在于，所述金属网的本体表面设有若干盲孔。
5.如权利要求4所述的干法电极，其特征在于，所述盲孔均匀分布，盲孔之间的间距范围为2-5μm。
6. 如权利要求5所述的干法电极，其特征在于，所述盲孔为孔径为10-30 µm，深度为5-10µm的圆状盲孔。
7. 如权利要求3所述的干法电极，其特征在于，所述金属网表面镀镍处理，镀层厚度范围为5-10 µm。
8.如权利要求1-7中任一项所述的干法电极的制备方法，其特征在于，包括：
9. 如权利要求8所述的干法电极的制备方法，其特征在于，所述电极材料由活性材料、导电剂和粘结剂混合组成，所述活性材料为正极材料或负极材料，所述电极材料的厚度范围为50-300 µm。
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