一種鋰離子電池正極片的制備方法及所制得的鋰離子電池的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種鋰離子電池正極片的制備方法及所制得的鋰離 子電池。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前鋰離子電池的正極片普遍存在以下缺點(diǎn)： 1、在溫度為20°c以下，濕度為25%以下，傳統(tǒng)正極片容易脆片；PVDF為常用的正極漿料 配制材料，而PVDF在溫度20°C以下塑性很強(qiáng)，使極片的柔韌性變差，使其容易脆片。
[0003] 2、傳統(tǒng)正極片所制成的18650高容量電池（2. 5Ah以上)，倍率放電的溫升很高，IC 放電溫升可達(dá)8-10°C ;PVDF經(jīng)溶脹成膜后，形成的是一層較致密的高分子膜，不利于鋰離子 在正極的傳輸，鋰離子在放電時(shí)的極化增大，放電溫度升高。
[0004] 3、傳統(tǒng)涂布方式易造成涂布不均勻，極片分切時(shí)邊緣掉粉現(xiàn)象，最終增大電池的 自放電，影響電池的一致性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種鋰離子電池正極 片的制備方法，使其制備出的鋰離子電池，能夠減少傳統(tǒng)正極卷繞時(shí)容易斷片的問題，能夠 降低IC倍率放電升溫，使用新的涂布方式避免分切時(shí)的掉粉現(xiàn)象。
[0006] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：一種鋰離子電池正極片的制 備方法，其包括以下步驟：S1，將包含有聚氧化乙烯PEO的干燥粉末加入到溶劑中并配制成 的膠液；S2,將該膠液加入到正極活性物質(zhì)和導(dǎo)電劑的混合物中并攪拌，配制成正極漿料； S3,將正極漿料通過絲網(wǎng)印刷涂布的方式進(jìn)行涂布后，烘干。
[0007] 上述技術(shù)方案中，所述溶劑為氮甲基吡咯烷酮或酰胺類。
[0008] 上述技術(shù)方案中，所述干燥粉末還包括PVDF、PVP ;所述PVDF: PEO = PVP的重量比例 為 18. 5 :1 :0· 5 至 16 :3· 5 :0· 5。
[0009] 上述技術(shù)方案中，所述干燥粉末還包括PVDF、PEG ;所述PVDF: PEO = PEG的重量比例 為 18. 5 :1 :0· 5 至 16 :3· 5 :0· 5。
[0010] 上述技術(shù)方案中，所述正極活性物質(zhì)和導(dǎo)電劑的混合時(shí)間為30至60min。
[0011] 上述技術(shù)方案中，所述膠液分成三份，每一份為總膠液的1/3,每次將一份膠液加 入到所述混合物中都必須充分?jǐn)嚢韬?，再加另外一份?br>[0012] 上述技術(shù)方案中，第一次加入1/3的膠液后攪拌20至40min，第二次加爾1/3的 膠液后攪拌20至30min，第三次加入1/3的膠液后攪拌10至20min。
[0013] 上述技術(shù)方案中，所述通過絲網(wǎng)印刷涂布的方式為：在印刷涂布時(shí)，保證在絲網(wǎng)模 板上將與極片長(zhǎng)寬及面積一致的網(wǎng)孔留空，而每一極片周邊的網(wǎng)孔則堵塞，使?jié){料通過留 空的網(wǎng)孔附于集流體表面形成互相隔開的極片。
[0014] 上述技術(shù)方案中，所述涂布后的烘干溫度為80°C以內(nèi)。
[0015] -種鋰離子電池，為根據(jù)上述的一種鋰離子電池正極片的制備方法所制得的鋰離 子電池。
[0016] 本發(fā)明的有益效果是： 1、減少傳統(tǒng)正極卷繞時(shí)容易斷片的問題。
[0017] 加入PEO后，極片的柔韌性增大，因?yàn)镻EO熔點(diǎn)63°C -67°C，而PVDF的熔點(diǎn)在 150-160°C，加入PEO可使極片輥壓后柔軟度提高，成為正極片有效的軟化劑。同時(shí)，降低正 極片的報(bào)廢率，提高電池制造的直通率。
[0018] 2、降低IC倍率放電溫升。
[0019] 加入PVP (聚乙烯吡咯烷酮）或PEG (聚乙二醇）類致孔劑后，正極片表面形貌將 不再是致密的表面層，而是一層多孔的，有利于電解液滲透，從而有利于鋰離子傳輸?shù)谋砻?層。鋰離子易于傳輸，在放電過程中的極化減小，放電溫度也得到降低。加入PVP或PEG后， 漿料可實(shí)現(xiàn)高固含量，從而降低原材料成本，也可降低烘干溫度，節(jié)約能源。
[0020] 3、使用絲網(wǎng)印刷工藝涂布正極或負(fù)極漿料。
[0021] 絲網(wǎng)印刷涂布電極的基本原理：絲網(wǎng)模板的部分網(wǎng)孔能夠透過電極漿料，漏印至 集流體表面，其余部分的網(wǎng)孔被堵死，不能透過電極漿料，在集流體表面形成空白，從而在 集流體上形成相應(yīng)形狀的正負(fù)極極片。
[0022] 絲網(wǎng)印刷涂布方法利用絲網(wǎng)mask，根據(jù)預(yù)定的電極形狀，利用刮印刮板在絲印 網(wǎng)版上的漿料部位施加一定壓力，同時(shí)朝絲印網(wǎng)版的另一端移動(dòng)，電極漿料在移動(dòng)中按照 mask設(shè)定的形狀，形成正負(fù)極電極。
[0023] 4、傳統(tǒng)涂布電極和絲印涂布電極之間的差異。
[0024] 傳統(tǒng)電極涂布是在整片集流體上形成電極，再通過刀具分切成設(shè)計(jì)寬度和長(zhǎng)度的 電極極片，分切過程中刀具會(huì)接觸到電極材料，因壓力的作用易發(fā)生電極邊緣掉粉。電池中 存在掉粉將使電池自放電增大，電池的一致性變差。最終在串聯(lián)使用的過程中易發(fā)生安全 事故。
[0025] 絲印涂布電極通過網(wǎng)版的制作，直接印刷形成設(shè)定寬度和長(zhǎng)度的電極極片。分切 刀具只接觸到集流體，不會(huì)接觸到電極材料，避免了掉粉現(xiàn)象的發(fā)生。
【附圖說明】
[0026] 圖1是本傳統(tǒng)涂布方式的示意圖； 圖2是本發(fā)明的絲網(wǎng)印刷涂布方式的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0028] -種鋰離子電池正極片的制備方法，其包括以下步驟： 步驟一，以氮甲基吡咯烷酮NMP或酰胺類作為溶劑，加入由PVDF、PEO、PVP混合或者 由PVDF、PEO、PEG混合的干燥粉末，其中PVDF :PE0 :PVP或者PVDF :PE0 :PEG的重量比例為 18. 5 :1 :0. 5至16 :3. 5 :0. 5 ;配制成4-8 wt%的膠液。其中，酰胺類可選用二甲基甲酰胺、二 乙基乙酰胺或二甲基乙酰胺等。以氮甲基吡咯烷酮NMP或酰胺類作為溶劑，可以溶解PVDF、 PE0、PVP、PEG。
[0029] 步驟二，將正極活性物質(zhì)和導(dǎo)電劑混合30至60min，其后將1/3的膠液加入并攪拌 20至40min，接著將1/3的膠液加入并攪拌20至30min，最后將剩下的1/3膠液加入并攪拌 10至20min，配制成固含量為78至85%的正極漿料。將膠液三等份地加入到正極活性物質(zhì) 和導(dǎo)電劑的混合物中并分別攪拌相應(yīng)的時(shí)間，能夠使正極漿料分散均勻，從而在鋁箔集流 體上均勻涂覆，在一定程度上改善了鋰電池行業(yè)因粘結(jié)劑分散不均勻?qū)е碌臉O片阻抗分布 不均勻，從而造成電池充放電時(shí)的電流密度分布不均勻的狀況。此外，高固含量的正極漿料 可以在一定程度上節(jié)約正極溶劑的使用，從而節(jié)約原材料成本。
[0030] 步驟三，采用絲網(wǎng)印刷涂布的方式將漿料涂布在相對(duì)應(yīng)的集流體上，形成在同一 集流體上漿料相隔開的多組極片；正極漿料涂布在鋁箔集流體表面，負(fù)極漿料涂布在銅箔 集流體表面。其中，通過絲網(wǎng)印刷涂布的方式為：在印刷涂布時(shí)，保證在絲網(wǎng)模