[发明专利]一种含有PTC效应集流体的锂离子电池的制备方法

摘要

一种含有PTC效应集流体的锂离子电池的制备方法，属于锂离子电池领域。该种方法将有正温度系数的材料和碳基导电材料及助剂制成浆料，利用喷涂或凹版印刷的方法将浆料喷涂到锂离子电池正极和负极的集流体上，烘干得到含有正温度系数涂层的集流体，然后对该集流体进行热压预处理即可，在含涂层的正负极集流体上分别涂覆锂离子电池正负极活性物质材料烘干后即可用于制备锂离子电池。本发明相的优点是：通过对涂层的热压工艺处理降低了涂层在常温下的内阻，提升涂层的PTC效应，在达到居里温度时涂层内阻急剧增大，起到关断作用，从而在不影响锂离子电池性能的前提下提升了安全性能。

主权项

1.一种含有PTC效应集流体的锂离子电池的制备方法，其特征在于：所述的方法具体包括以下步骤：步骤一、导电填料的预处理：称取导电填料用丙酮浸泡，用搅拌机低速搅拌4h，所述的低速指线速度为1~6m/s，然后用去离子水洗涤去除表面的有机杂质，然后用80℃真空烤箱烘干4~8 h待用；步骤二、制备功能涂层浆料：称取NMP和DMF的混合溶液，其中，DMF的质量比为0.5%‑10%，称取高分子基体材料粉末和步骤一中得到的导电填料，将混合溶液、高分子基体材料粉末和导电填料加入到高速分散机中搅拌，搅拌速度为2000rpm/min，搅拌时间为4h，即制备得到功能涂层浆料，其中，浆料中固含量为8%~20%，导电填料占总固体的质量分数控制在5%~15%之间；步骤三、集流体的涂覆：将制备好的功能涂层浆料利用涂布机采用凹版印刷或喷涂的方式在正极集流体和负极集流体进行双面涂覆，并过涂布机的烘箱干燥，烘干温度为100~120℃，双面涂层厚度控制在0.5~5μm；步骤四、将步骤三中涂覆好的正负极集流体分别过热辊辊压机进行热压处理，热辊辊压机压力为10T~30T，热辊辊压机温度为60~180℃，热压处理时间为10min‑150min；步骤五、制备正极极片：将正极活性物质、导电炭黑和聚偏氟乙烯按照96：2：2的质量比加入到搅拌罐中，并且加入NMP溶剂配成正极浆料，正极浆料固含量为70%~75%，并且利用涂布机涂覆到步骤四制备的含涂层的正极集流体上，在120℃温度下烘干8h，即得到正极极片；步骤六、制备负极极片：将负极活性物质、导电剂和粘结剂按照96：2：2的质量比加入到搅拌罐中，并且加入去离子水配成负极浆料，负极浆料固含量为40%~45%，并且利用涂布机涂覆到步骤四制备的含涂层的负极集流体上，在100℃温度下烘干8 h，即得到负极极片；步骤七、组装电池：将步骤五制备得到的正极极片和步骤六制备得到的负极极片按照一定的尺寸裁切，将正极极片、负极极片、隔膜按照隔膜、负极极片、正极极片、隔膜的顺序堆叠，采用铝塑膜封装，在‑0.08MPa的真空状态下，于85℃烘烤48h去除水分，注入电解液，对电池进行化成，即得到锂离子电池。