[发明专利]一种提高电池极片压实密度的方法及所得电池极片和电池

说明书

一种提高电池极片压实密度的方法及所得电池极片和电池。所述方法包括以下步骤：将干燥的电池极片在等静压设备中进行压实处理，得到压实的电池极片。采用等静压设备对电池极片进行压实处理，能够在超高压条件下均匀地对极片进行压实，具有较高的可控性，工艺简便，易实施，适合工业化生产。采用上述方法得到的电池极片，压实密度显著提高，孔隙率显著减小，有利于离子的扩散，减小电极反应电阻。压实处理后的电池极片能很好地应用于各类型电池以及各类型电子设备。

技术领域

本申请涉及但不限于电化学领域，具体地，涉及但不限于一种提高电池极片压实密度的方法及所得电池极片和电池。

背景技术

锂电池具有高能量密度、使用方便、循环寿命长等优点，广泛用于便携式电子设备、电动工具、混合电动/全电动汽车等领域。随着使用领域的扩大和使用要求的提高，锂离子电池正在向追求轻量化、小型化方向发展。为实现这一目的，提高锂电池的体积能量密度势在必行。电池的体积能量密度是指平均单位体积所释放出的电能，因此提高电池极片的压实密度，是一种提高锂离子电池体积能量密度的有效方法。目前就提高电池极片压实密度方面，已公开的专利主要通过正负极活性材料结构或成分的改进提高压实密度。如，中国发明专利CN103022475A公开了一种极片压实密度高的钴酸锂的制备方法，其主要是通过改变钴酸锂的堆积密度与颗粒级配来提高极片的压实密度；中国发明专利CN201310027191.6公开了一种提高锂离子电池镍钴铝酸锂正极材料压实密度的制备方法，其主要是通过在合成过程中掺杂金属来提高镍钴铝酸锂的压实密度和比容量；中国发明专利CN201310712592.5公开了一种通过锂锰氧化物颗粒的级配方法，获得高压实密度的锂锰氧化物。

目前，通常采用双辊对压设备提升极片的压实密度，但双辊对压设备的工作压强通常在2MPa～30MPa，属于中高压范围。

发明内容

以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。

冷等静压设备是将装入密封的弹性模具中的物料置于盛装液体或气体的容器中，通过液体或气体对物料施加以一定的压强，将物料压实成高致密材料的设备，其工作压强可高达600MPa，属于超高压设备，常用于食品灭菌和陶瓷成型等领域。本申请的发明人通过研究发现，可将常用于食品灭菌和陶瓷成型等领域的超高压设备(例如，冷等静压设备)用于电池极片的压实工艺，通过提升压实压强可显著提高电池极片的压实密度，从而实现提升电池体积能量密度的目的。

本申请提供了一种提高电池极片压实密度的方法。所述方法包括以下步骤：将干燥的电池极片在等静压设备中进行压实处理，得到压实的电池极片。

在一些实施方式中，等静压设备可以为冷等静压设备。

在一些实施方式中，冷等静压设备可以为湿袋法冷等静压设备或干袋法冷等静压设备。

在一些实施方式中，压实处理包括：将干燥的电池极片放置于弹性模具中，将弹性模具抽至真空并密封；将密封后的弹性模具置于介质中，通过介质对所述电池极片施加压力，从而对干燥的电池极片进行压实得到压实的电池极片。

在一些实施方式中，对电池极片施加的压力可以为10MPa～600MPa；例如，可以为25MPa、50MPa、75MPa、100MPa、125MPa、150MPa、175MPa、200MPa、225MPa、250MPa等。

在一些实施方式中，施加压力进行压实的时间为可以为0.1分钟～50分钟；例如，可以为5分钟、10分钟、15分钟、20分钟、25分钟、30分钟、35分钟、40分钟、45分钟等。

在一些实施方式中，介质可以为气体或液体；例如，可以为水。

在一些实施方式中，所述电池极片通过将正极浆料或负极浆料涂布在集流体上，并进行干燥得到。

在一些实施方式中，正极集流体可以选自铝箔，负极集流体可以选自铜箔。