[发明专利]一种使用垫层的柔性锂离子电池电极片及其制备方法有效
申请号: | 201710775229.6 | 申请日: | 2017-08-31 |
公开(公告)号: | CN107611342B | 公开(公告)日: | 2021-03-02 |
发明(设计)人: | 熊红波;胡韬;解明 | 申请(专利权)人: | 柔电(武汉)科技有限公司 |
主分类号: | H01M4/13 | 分类号: | H01M4/13;H01M4/131;H01M4/133;H01M4/139;H01M4/1391;H01M4/1393;H01M4/04;H01M10/0525 |
代理公司: | 北京汇泽知识产权代理有限公司 11228 | 代理人: | 胡建文 |
地址: | 430000 湖北省武汉市东湖新技术开*** | 国省代码: | 湖北;42 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 使用 垫层 柔性 锂离子电池 电极 及其 制备 方法 | ||
1.一种使用垫层的柔性锂离子电池电极片,其特征在于:包括垫层,以及设置在垫层上的基体、活性物质和导电剂,所述垫层为纳米纤维素,所述基体为纳米纤维或多枝晶类纤维,纤维体直径为纳米级或者亚微米级;所述活性物质和导电剂分散在所述基体中,所述活性物质为锂离子电池正极材料或负极材料;所述垫层在电极片中的面密度为0.1~5mg/cm2。
2.如权利要求1所述的使用垫层的柔性锂离子电池电极片,其特征在于:所述基体在电极片中质量占比为0.1~15%,活性物质在电极片中的质量占比为66~99.2%,导电剂在电极片中质量占比为0.2~10%,垫层在电极片中的质量占比为0.5~5%。
3.如权利要求2所述的使用垫层的柔性锂离子电池电极片,其特征在于:所述活性物质在电极片中的面密度为1~50mg/cm2。
4.如权利要求1所述的使用垫层的柔性锂离子电池电极片,其特征在于:还包括粘接剂,所述粘接剂分散在所述基体中,所述粘接 剂为聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、丁苯橡胶、羟甲基纤维素中一种或几种的混合物,所述粘接 剂在电极片中的质量占比不大于4%。
5.如权利要求1所述的使用垫层的柔性锂离子电池电极片,其特征在于:所述导电剂选用碳纳米管、导电碳黑、KS-6、科琴黑或石墨烯。
6.如权利要求1~5任一项所述的使用垫层的柔性锂离子电池电极片的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:
1)分散:将所述导电剂采用有机溶剂或者去离子水做溶剂,超声分散,分散浓度为0.1~2mg/ml,形成导电剂浆料;所述基体采用有机溶剂或去离子水做溶剂,高速搅拌式分散,分散浓度为0.5~3mg/ml;
2)搅拌:向步骤1)的导电剂浆料中加入所述活性物质,充分混合后,再加入步骤1)中分散好的基体,再充分搅拌混合均匀,形成悬浮浆料;
3)垫层悬浮液制备:将纳米纤维素加入有机溶剂或者去离子水中高速分散均匀,分散浓度为0.1~2mg/ml,形成垫层悬浮液;
4)过滤:将步骤3)中制备的垫层悬浮液倒入放有过滤层的抽滤装置,抽滤完成时加入步骤2)中的悬浮浆料,采用真空抽滤或者高压压滤的方式过滤成膜;
5)烘烤:取步骤4)中过滤成膜的样品在真空中烘烤,去掉膜中溶剂成分;
6)滚压:将步骤5)中烘烤后的膜经滚压压片形成电极片。
7.如权利要求6所述的使用垫层的柔性锂离子电池电极片的制备方法,其特征在于:所述有机溶剂为乙醇、乙二醇、丙醇、N-甲基吡咯烷酮、异丙醇。
8.如权利要求6所述的使用垫层的柔性锂离子电池电极片的制备方法,其特征在于:所述步骤4)中过滤层为孔径0.1~70微米的纤维素滤纸。
9.如权利要求6所述的使用垫层的柔性锂离子电池电极片的制备方法,其特征在于:所述步骤5)中烘烤温度为100~150℃,烘烤时间为1~5h。
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