[发明专利]一种锂离子电池极片制备方法

说明书

本发明公开了一种锂离子电池极片制备方法，所述电池极片包括集流体、电极活性物质、导电剂和粘结剂，所述电极活性物质分别与粘结剂、导电剂混合后形成电极浆料，所述电极浆料涂覆到集流体并辊压即得电池极片，所述电池极片设置有极片长度区间，对每一设定的极片长度区间分段采用不同的辊压压力连续进行辊压。本发明通过分段压实得到压实密度逐渐递增的电池极片，提高电池极片韧性，防止出现断片，且提高电池循环性能，延长电池寿命，提高电池体积比容量，改善电池的倍率性能。

技术领域

本发明涉及锂离子电池领域，具体是指一种锂离子电池极片制备方法。

背景技术

锂离子电池具有电压高、重量轻、比能量大、自放电少、循环寿命长、无记忆效应、环境污染少等优点，近年来随着技术水平的不断提高，锂离子电池逐步取代Ni-Nd、Ni-MH、铅酸等二次可充电电池，成为生活中不可缺少的移动电源。特别是现阶段，随着世界能源危机的加剧和国家对发展电动交通工具的进一步政策导向，市场需求的扩大将会进一步推动锂离子电池制造产业链的发展，研究开发具有较高的能量密度，较大的倍率性能，能大电流放电，良好的循环寿命，可靠的安全性和低廉的价格等有点的动力电池将是今后研究的方向。

锂离子电池通常有两种外形：圆柱形和方向，圆柱型电池内部采用卷绕结构电芯，方形电池内部采用卷绕结构电芯或叠片结构电芯，聚合物锂离子电池多采用叠片结构，不论何种外形其极片均需要经过一定的压制以提高面密度。

锂离子电池的制造工艺流程较复杂，包括：制浆、涂布、辊压、制片、卷绕、装配、注液、静置、预充分容、高温老化等工序。其中辊压工序是制片过程的重要环节，一般安排在涂布工序之后，裁片工序之前，由双辊压实机实现。工作时将涂布工序完成的已经附着有活性物质的箔带或箔片卷放卷，以一定的速度和张力持续平稳通过双辊，辊压工序旨在于增加活性物质与箔材表面间的结合力，增加极片的压实密度和调节极片厚度，使得厚度均匀一致。

目前采用的辊压工序一般是根据极片设计需要以一个固定的辊压压力和辊速一次连续辊压完成或多次重复连续辊压完成，这样得到的极片只具备单一的压实密度，单一的极片压实密度一定程度上限制了我们提升极片品质和电池电性能的出路，不能充分利用极片在适中压实密度和合适高压实密度所具备的特有性质，即不可同时兼顾容量特性和高倍率特性对极片压实密度的不同设计要求，且当为获得高压实密度对极片整体采用高压力辊压后，极片在制备和卷绕时，特别是在开始卷绕阶段，容易出现断片现象，大大降低锂离子电池的产品质量和使用寿命。

发明内容

本发明的目的是提供一种锂离子电池极片制备方法，其目的在于通过采用分段辊压，且辊压压力逐步递增，得到不同压实程度的电极片，并从低压实密度端向高压实密度端卷绕而得到的电池极片，通过将与此工艺结合相应的卷绕方式提高电池的体积比容量、增大电池的体积比能量，提升电池的循环性能、延长寿命，放置极片出现断片等。

本发明可以通过以下技术方案来实现：

本发明公开了一种锂离子电池极片制备方法，所述电池极片包括集流体、电极活性物质、导电剂和粘结剂，所述电极活性物质分别与粘结剂、导电剂混合后形成电极浆料，所述电极浆料涂覆到集流体并辊压即得电池极片，所述电池极片包括负极极片和正极极片，所述电池极片设置有极片长度区间，对每一设定的极片长度区间分段采用不同的辊压压力连续进行辊压。常规辊压方式只能得到一张极片一个压实密度，制备得到的极片在卷绕时极片头容易断片脆片，影响电池安全性及容量发挥，而分段采用不同的辊压压力连续进行辊压可在一张极片上得到多个压实密度的极片，降低极片卷绕时极片头出现断片脆片的问题，由此电池极片制备得到的电极卷芯不容易出现断片，延长电池使用寿命。

进一步地，所述极片长度区间的长度为1个卷芯极片长度，所述极片长度区间分为2段或2段以上。通过设置2段或2段以上的极片长度区间并通过不同辊压压力压实，使不同区段具有不同压实密度，改善传统制备工艺制备得到的单一压实密度极片出现的韧性差，容易出现断片的问题。