[发明专利]一种用于锂离子电池正负极片的涂布工艺

说明书

本发明公开了一种用于锂离子电池正负极片的涂布工艺，包括以下步骤：S1：称取巩源、锂源和钛源进行混合，在混合过程中，将混合液搅拌3小时形成透明溶胶，并加入稀释剂保持粘度，混合过程中温度为40‑130℃，放置3h后再进行二次搅拌；S2：将锂离子电池的正极活性材料或者负极活性材料与导电剂、粘结剂按一定比例混合，经过搅拌后得正极浆料或负极浆料；S3：将S1中的溶胶与S2中的溶胶按照一定比例混合搅拌后，进行烘干涂布。本发明与传统工艺相比，新工艺的极片带有更多的溶剂，自身温度也较高，且经过成型和冷却干燥，使浆料可以均匀地贴合在集流体表面，形成固体涂层。

技术领域

本发明涉及锂离子电池领域，尤其涉及一种用于锂离子电池正负极片的涂布工艺。

背景技术

目前，锂离子电池电芯主要由正极片、负极片、隔膜、电解液组成。正极通常由活性物质(如钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂等)与导电剂(如乙炔黑、导电石墨、炉黑等)以及粘结剂(如聚偏氟乙烯、羧甲基纤维素钠和丁苯橡胶)等混合均匀,搅拌成糊状浆料,均匀地涂覆在铝箔的两侧,在氮气流下干燥以除去有机物分散剂,然后用辊压杋压制成型,再按设计要求裁切成规定尺寸的极片。

传统工艺存在一些问题,电极极片容易粉化、剥离,掉落,导致电池内阻大、容量低、循环寿命减少。解决此类问题的常用方法是增加粘结剂的用量,然而粘结剂用量的增加会导致电池的内阻增大,降低活性物质占比,导致电池容量降低,充放电时电池温度增加,影响电池的循环寿命,电池的安全性能也存在一定隐患。

发明内容

本发明为了解决现有技术的上述不足，提出了一种用于锂离子电池正负极片的涂布工艺。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种用于锂离子电池正负极片的涂布工艺，包括以下步骤：

S1称取锂源和钛源进行混合，在混合过程中，将混合液搅拌3小时形成透明溶胶，并加入稀释剂保持粘度，混合过程中温度为40-130℃，放置3h后再进行二次搅拌；

S2：将锂离子电池的正极活性材料或者负极活性材料与导电剂、粘结剂按一定比例混合，经过搅拌后得正极浆料或负极浆料；

S3：将S1中的溶胶与S2中的浆料按照一定比例混合搅拌后，进行烘干涂布。

进一步，将S3中得到的正极浆料或负极浆料涂覆与集流体表面双面上，分别为a面和b面进行烘干干燥，烘干干燥分为成型阶段和冷却阶段。

进一步，在成型阶段中，集流体表面双面涂覆正极浆料后，100-130℃下先对a面进行初步成型烘干干燥，110-150℃下对b面进行第二次烘干干燥，集流体表面双面涂覆负极浆料后，在75-110℃下先对a面进行初步成型烘干干燥，在90-130℃下对b面进行第二次烘干干燥，涂布烘箱温度上层高于下层，因为箔材经过一面的涂布后，导热性变差，需增加温度，才能把上层涂布烘干，正极温度高于负极，不容易烘干。

进一步，在浆料成型后，对成型的浆料进行冷却干燥，得到正极或负极极片，所述冷却干燥的温度在65-95℃，极片冷却状态，应保持适当的温度和湿度，防止出烘箱时极片过热，造成过烘，极片打皱。

进一步，成型干燥时间为2-3min，冷却烘干干燥时间为1-1.5min。

进一步，干燥过程中，通风量为35-65m3/h，且进风量小于出风量，形成负压。

进一步，浆料与所述集流体之间还粘结有固化的惰性材料层。

进一步，所述浆料涂覆于集流体表面工序由转移式涂布机或喷涂式涂布机20-300℃温度区间内进行。

进一步，在涂布过程中，通过涂布机上的红外射线测试厚度，面积质量密度为1mg/cm²以上。