电极片及其制备方法和应用、锂离子电池与流程

专利2026-01-30  10


本发明涉及一种电极片及其制备方法和应用、锂离子电池。


背景技术:

1、目前锂离子电池的电极多采用湿法涂敷工艺制造,湿法电极需要干燥,干燥在长烘箱中进行,不仅占用厂房面积,设备运行还高耗能。同时,湿法电极消耗溶剂、工艺复杂,若使用有机溶剂,溶剂的回收与处理也是能耗工序之一,因此亟需创新电极制备工艺以降低成本和改善性能,干法压制成型电极工艺应运而生。

2、干法电极工艺主要包括三个步骤:材料干混、压制电极片、电极片与集流体压合。简单的工艺省去了湿法电极中复杂的加溶剂搅拌、涂敷、干燥和辊压步骤,大力节省了人力、物力和成本,也是发展全固态电池必不可少的一步。

3、然而目前电极片与集流体只是进行简单的压合将两者复合在一起,活性物质和集流体界面阻抗很大,大电流使用极化问题及后期充放电脱粉严重。

4、因此,亟需提供一种可以有效提高电极活性物质在集流体上的附着力,减少掉料,降低电极活性物质和集流体的接触电阻的电极片及其制备方法,以有效提高电池的循环性能。


技术实现思路

1、针对现有的干法电极工艺制得的电极片存在电极活性物质与集流体之间附着力小,易掉料和电极接触电阻大的问题,本发明提供了一种电极片及其制备方法和应用、锂离子电池。本发明的电极片的制备方法可以提高活性物质在集流体上的附着力,同时显著降低电极的接触电阻,使用该方法制得的电极片可有效提高电池的循环性能。

2、本发明采用以下技术方案解决上述技术问题。

3、第一方面,本发明提供了一种电极片,其包括依次叠置的集流体、夹层和活性材料层,所述集流体表面形成有孔;

4、其中,所述夹层的一面嵌入到所述集流体的所述孔中,另一面与所述活性材料层接合;所述夹层包括粘结剂和导电剂。

5、第二方面,本发明还提供了一种电极片的制备方法,其包括如下步骤:

6、s1、对箔材的表面进行造孔,得到集流体;

7、s2、对包含活性材料的物料进行压制得到活性材料层;

8、s3、对包含粘结剂和导电剂的物料进行压制得到夹层;

9、其中,所述s1、s2和s3的顺序不分先后;

10、s4、将所述集流体、所述夹层及所述活性材料层依次叠置进行压制,使得所述夹层的一面嵌入到所述集流体的所述孔中,另一面与所述活性材料层接合。

11、第三方面,本发明还提供了一种锂离子电池,其包括所述电极片。

12、第四方面,本发明还提供了一种所述电极片在锂离子电池中作为电极的应用。

13、本发明的积极进步效果在于:

14、本发明所述电极片的制备方法改进了电极片的结构,使用了表面具有孔的集流体,并且在集流体和活性材料层之间增加了一个含导电剂和粘结剂的夹层,促进电极材料在集流体上的附着力、减少掉料,降低电极材料和集流体的接触电阻,可有效提升电池的总体循环性能。



技术特征:

1.一种电极片,其特征在于,其包括依次叠置的集流体、夹层和活性材料层,所述集流体表面形成有孔;

2.如权利要求1所述的电极片,其特征在于,所述集流体中所述孔的直径为10~18μm;

3.如权利要求1所述的电极片,其特征在于,所述夹层中,所述粘结剂含量为5%~35%,百分比为所述粘结剂占所述夹层的质量百分比。

4.如权利要求1所述的电极片,其特征在于,所述夹层中,所述粘结剂为含氟粘结剂;

5.如权利要求1所述的电极片,其特征在于,所述活性材料层包括活性物质、导电剂和粘结剂;

6.如权利要求1所述的电极片,其特征在于,所述活性材料层的厚度为40~220μm;

7.一种电极片的制备方法,其特征在于,其包括如下步骤:

8.如权利要求7所述的电极片的制备方法,其特征在于,步骤s4中,所述压制通过辊压进行;其中,所述辊压的温度为95~105℃,所述辊压的时间为12~16min。

9.一种锂离子电池,其特征在于,其包括如权利要求1~6中任一项所述的电极片。

10.一种如权利要求1~6中任一项所述的电极片在锂离子电池中作为电极的应用。


技术总结
本发明公开了一种电极片及其制备方法和应用、锂离子电池。本发明所述的电极片包括依次叠置的集流体、夹层和活性材料层,所述集流体表面形成有孔;所述夹层的一面嵌入到所述集流体的所述孔中,另一面与所述活性材料层接合;所述夹层包括粘结剂和导电剂。该电极片的制备方法可以提高活性物质在集流体上的附着力,同时显著降低电极的接触电阻,使用该方法制得的电极片可有效提高电池的循环性能。

技术研发人员:刘奕灵,徐永刚
受保护的技术使用者:远景动力技术(江苏)有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/7/25
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