CN101442114B - 一种锂离子电池极片的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种锂离子电池极片的制备方法，该方法包括将含有正极材料或负极材料的浆料涂覆在集电体上；对涂覆有浆料的集电体进行干燥和压延，从而制得大极片(1)；其中该方法还包括在压延之后的大极片(1)的至少一端的敷料区和非敷料区相接的过度区域贴上胶布(2)；沿着与所贴胶布(2)的长度方向相垂直的方向对大极片(1)进行裁切，从而得到极片(3)。使用该方法制作锂离子电池极片时，只需要一次贴胶布操作就可以达到在裁切后的每个极片上贴胶布的目的，减少了贴胶布的工作量，提高了生产效率。此外，该方法还使得所制得的极片上胶布的整齐度和一致性得到了提高。

Description

一种锂离子电池极片的制备方法

技术领域

本发明涉及一种电池极片的制备方法，更具体地是关于一种锂离子电池极片的制备方法。

背景技术

锂离子电池主要包括极芯和非水电解液，所述极芯包括正极片、负极片及位于正极片和负极片之间的隔膜，所述电池正极片和负极片(以下统称为极片)的制备方法包括：将含有正极材料或负极材料的浆料负载在集电体上；对涂布有浆料的集电体进行干燥；对干燥后的集电体进行压片；以及将压片处理后的极片按照所制备电池要求的型号进行裁切。

极片在浆料负载时敷料区与未敷料区的过渡区浆料涂覆厚度不均匀，无须利用该区域，而且在卷绕电池极芯时正极片的尾部要插入已缠绕一圈的已卷入负极片的隔膜纸中，从而很容易导致正极片尾部毛刺刺穿位于正极片和负极片之间的隔膜纸，造成正极片和负极片相互短接，此外，极片两端在经过压片之后还很容易产生掉料现象，因此为了防止上述情况的发生，所述制备方法还包括在裁切后的每个极片两端的敷料区和非敷料区相接的过渡区域上贴上胶布。

现有技术中，在极片的制备方法中，贴胶布工序在裁切制得单个极片后进行，这样就需要大量的人员和设备对单个极片进行贴胶布处理，工作量大且效率低。而且此种方法中的贴胶布工序涉及大量的人工操作，因此所制得的极片上的胶布整齐度和一致性不高，将会影响所制得的锂离子电池一致性，对电池性能有影响。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的锂离子电池极片的制备方法中贴胶布工序效率低且一致性不高的缺陷，提供了一种锂离子电池极片的制备方法，在该方法中，不仅贴胶布的效率得到了提高，而且所贴胶布的整齐度和一致性也得到了提高。

本发明提供的一种锂离子电池极片的制备方法包括将含有正极材料或负极材料的浆料涂覆在集电体上；对涂覆有浆料的集电体进行干燥和压延，从而制得大极片；其中该方法还包括在压延之后的大极片的至少一端的敷料区和非敷料区相接的过渡区域贴上胶布；沿着与所贴胶布的长度方向相垂直的方向对大极片进行裁切，从而得到小极片。

使用本发明提供的极片制备方法制作锂离子电池极片时，只需要一次贴胶布操作就可以达到在裁切后的每个极片上贴胶布的目的，减少了贴胶布的工作量，提高了生产效率。此外，该方法还使得所制得的极片上胶布的整齐度和一致性得到了提高。

附图说明

图1为显示本发明的极片制备方法的流程图；

图2为显示经过本发明的贴胶布步骤之后大极片的示意图；

图3为显示经过本发明的裁切步骤之后极片的示意图；

图4为实施例和比较例的电池电压比较示意图；

图5为实施例和比较例的电池内阻比较示意图；

图6为实施例和比较例的电池电容比较示意图。

具体实施方式

下面参考附图详细描述本发明。

图1为本发明提供的锂电池极片的制备方法的流程图，如图1-3所示，本发明提供的锂离子电池极片的制备方法包括：将含有正极材料或负极材料的浆料涂覆在集电体上；对涂覆有浆料的集电体进行干燥和压延，从而制得大极片1；其中该方法还包括在压延之后的大极片1的至少一端的敷料区和非敷料区相接的过渡区域贴上胶布2；沿着与所贴胶布2的长度方向相垂直的方向对大极片1进行裁切，从而得到小极片3。

由于极片3的两端在经过压片之后都很容易产生毛刺和掉料现象，因此，优选情况下，在所述压延之后的大极片1两端的敷料区和非敷料区相接的过渡区域上均贴上胶布2。

为了使裁切得到的每个小极片3上都贴有胶布2，优选情况下，所贴胶布2的长度与所述大极片1贴胶布2的一端的长度相等。

如果所贴胶布2过宽不仅会导致卷绕之后极芯厚度的增加，而且不利于节约成本，这里，所贴胶布2的宽度可以为2～16毫米。优选情况下，所贴胶布2的宽度为8毫米，该胶布2于敷料区宽度为0.3～2毫米。

所述胶布2为通常使用的OPP胶布，厚度一般为0.05毫米。

优选情况下，所述胶布2被无褶皱地贴在大极片1上。这样可以保证贴完胶布2后小极片3的厚度一致，从而有效地防止了因极片3过厚而导致使用该极片3做出的极芯无法放入电池壳体的情况。可以通过使用贴胶布机来将胶布2无褶皱地贴在大极片1上。当然，也可以使用其他装置来实现胶布2的无褶皱贴合。

由于极片中集电体的两面均涂覆有浆料，因此，为了更好的防止掉料和毛刺的产生，有必要在所述压延之后的大极片1正反两个面上的敷料区和非敷料区的过渡区域均贴上胶布2。

所述浆料涂覆步骤、干燥步骤、压延步骤和裁切步骤为本领域技术人员所公知，于此不再赘述。

下面通过实施例来更详细地描述本发明。

实施例

该实施例用于使用本发明提供的制备方法所制备的正极片和负极片来制作锂离子电池。

将100重量份LiFePO₄、2重量份含羧基的偏二氟乙烯聚合物(由重量比为1∶30的甲基丙烯酸单体和偏二氟乙烯单体共聚得到，数均分子量为8×10⁵-1×10⁶)、1重量份聚丙烯腈(数均分子量为5×10⁴～1×10⁵)和4重量份乙炔黑加入到60重量份NMP中，搅拌均匀得到正极浆料。

将该正极浆料均匀地涂布在铝箔上，然后150℃下烘干、辊压，在辊压后的大极片两端的正反两个面上的敷料区和非敷料区的过渡区域均贴上胶布，所贴胶布位于敷料区和未敷料区的宽度均为1.5毫米；最后沿着与所贴胶布的长度方向相垂直的方向对大极片进行裁切，从而裁切制得尺寸为长480毫米、宽44毫米、厚0.150毫米的正极极片。

将100重量份天然石墨、4重量份聚四氟乙烯、4重量份炭黑加入到100重量份水中，然后搅拌均匀得到负极浆料。将该浆料均匀地涂布在铜箔上，然后在90℃下烘干、辊压，在辊压后的大极片两端的正反两个面上的敷料区和非敷料区的过渡区域均贴上胶布，所贴胶布位于敷料区和未敷料区的宽度均为1.5毫米；最后沿着与所贴胶布的长度方向相垂直的方向对大极片进行裁切，从而裁切制得长505毫米、宽45毫米、厚0.101毫米的负极极片。

上述制得的正极极片、负极极片、聚丙烯隔膜卷绕成极芯并收纳在方形电池壳中，以3.8g/Ah的量注入电解液(电解液：LiPF₆按1mol/dm³的浓度溶解在EC/DMC/EMC＝1∶1∶1的混合溶剂中)，密封，制得锂离子电池。

对比例

该对比例用于使用与上述相同的材料和方法来制作锂离子电池。所不同的是所述贴胶布和裁切工序实现为：将压片后的大极片裁切成小片极片；然后在每个小片极片的卷绕方向两端的两个面上手工贴上胶布，所贴胶布位于敷料区和未敷料区的宽度均为1.5毫米，从而制得极片。

从实施例和对比例所做出的锂离子电池中分别随机抽取10个进行以下测试：

(1)炉温测试：使所述锂离子电池处于150℃的环境下，1个小时之后观察电池是否有起火或冒烟现象产生，测试结果如表1所示：

表1

(2)过充测试：室温下，将电池以1C电流恒流充电至5V，观察电池是否有起火或冒烟现象产生，测试结果如表2所示：

表2

从表1和表2所示的测试结果可以看出实施例的电池的安全性与一致性明显优于对比例中的电池。

(3)一致性测试：从实施例和对比例所做出的锂离子电池中分别随机抽取50电池并测量它们的电压、内阻和容量，测量结果如图4-6所示。

图4-6中，横轴表示电池标号，纵轴分别表示电压、内阻和电容，其单位分别为伏特、毫欧、毫安。从图4-6所示的曲线图中的可以看出实施例的电池的电压分布、内阻分布以及容量分布均比对比例显得集中，变化范围窄，可见实施例的电池的一致性明显高于对比例中的电池。

因此，使用本发明提供的极片制备方法制作锂离子电池极片时，不仅减少了贴胶布的工作量，提高了生产效率，而且该方法还使得所制得的极片的安全性和一致性都得到了很大的提高。

Claims (5)

1.一种锂离子电池极片的制备方法，该方法包括：

将含有正极材料或负极材料的浆料涂覆在集电体上；

对涂覆有浆料的集电体进行干燥和压延，从而制得大极片(1)；

其特征在于，该方法还包括：

在压延之后的大极片(1)的至少一端的敷料区和非敷料区相接的过渡区域贴上胶布(2)；

沿着与所贴胶布(2)的长度方向相垂直的方向对大极片(1)进行裁切，从而得到小极片(3)。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述贴胶布步骤包括在所述压延之后的大极片(1)两端的敷料区和非敷料区相接的过渡区域上均贴上胶布(2)。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所贴胶布(2)的宽度为2～16毫米。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所贴胶布(2)的宽度为8毫米，其中该胶布(2)位于敷料区宽度为0.3～2毫米。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述贴胶布步骤包括在所述压延之后的大极片(1)正反两个面上的敷料区和非敷料区相接的过渡区域均贴上胶布(2)。

Images