[发明专利]一种高负载量高压实密度锂离子电池极片制备方法

说明书

本发明提供一种高负载量高压实密度锂离子电池极片制备方法，包括步骤：将涂布后的高负载量电极片依次进行分切、模切工序，然后再进行辊压工序，得到高压实密度的电极片。本发明提出的制备方法，调整高压实密度电极片工艺顺序为分切、模切、辊压。本方法使锂离子电池具有更高的负载量、更高的压实密度、采用普通集流体具有更低的成本、解决辊压极卷断裂问题提高效率。

技术领域

本发明属于电池材料领域，具体涉及一种锂离子电池极片的制备方法。

背景技术

随着世界各国对新能源领域越来越重视，市场对锂离子电池也需求也迅速增长。我国推出的《中国制造2025重点领域技术发展路线图》对锂离子电池做了如下展望：到2020年动力电池单体能量密度要大于300Wh/kg，系统能量密度争取达到260Wh/kg。

在沿用现有电极材料的前提下，提升单体电池能量密度需匹配高负载量、高压实密度的电极片。但是在现有电极片制备工艺“烘料→制胶→匀浆→涂布→辊压→分切→模切”(参见图1)过程中，容易出现以下问题：

1.极片浆料涂层在辊压机压力的作用下，涂层延展，表面张力在集流体上释放，导致集流体褶皱；

2.随着压实密度的提高集流体褶皱加剧直至极卷断裂；

3.部分企业为解决极卷断裂需更换高强度集流体，增加电芯成本；

4.更换高强度集流体增加电芯质量，不利于电池能量密度提升；

5.极卷断裂被迫停机修复，降低工作效率增加成本。

发明内容

针对以上现有工艺流程的不足与缺陷，本发明的目的是提供一种可以获得高负载量、高压实密度、加工性能良好的电极片制备工艺。

本发明的第二个目的是提出所述制备方法制得的电极片。

实现本发明目的的技术方案为：

一种高负载量高压实密度锂离子电池极片制备方法，包括步骤：

将涂布后的高负载量电极片依次进行分切、模切工序，然后再进行辊压工序，得到高压实密度的电极片。

进一步地，所述高负载量电极片的单面涂布密度为19-26mg/cm²，在集流体的单面或两面涂布电极活性物质，电极活性物质涂布的宽度为集流体宽度的90-96％。

其中，所述辊压工序控制极片的压实密度为3.2-3.65g/cm³。

其中，涂布电极片的集流体为铝箔，所述铝箔的拉伸强度在160Mpa-190Mpa之间。

其中，涂布完成的极卷置于75-85℃下干燥10-15h后分切；所述分切工序采用锂离子电池分切机，在80-120m/min速度下使用2-8kgf以下的张力进行控制。

其中，所述模切工序采用全自动锂离子电池极片连续模切机模切，电极片用极卷放卷滚轴、传送带和模切模具固定。

其中，所述辊压工序采用辊径为φ300、φ400、φ500的中的一种对辊进行辊压。

优选地，模切的极片采用VDA尺寸，辊压时辊间距为120-160μm，压力30MPa，速度2m/min。

本发明所述制备方法得到的电极片。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

本发明提出的制备方法，调整高压实密度电极片工艺顺序为分切、模切、辊压。本方法使锂离子电池具有更高的负载量、更高的压实密度、采用普通集流体具有更低的成本、解决辊压极卷断裂问题提高效率。

附图说明