CN102956871A - 锂离子电池极片制作方法 - Google Patents

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孙全
肖亮
韩云峰
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Abstract

本发明公开一种锂离子电池极片制作方法，包括集流体制作、活性物质涂覆，改进之处在于在活性物质涂层与集流体边界处涂一层胶，所述胶的组分及质量百分比为：PVDF3%～10%，NMP：65%～96%，陶瓷粉：1%～35%。涂胶后进行烘干处理，胶层干厚度1～15微米。该方法工艺性好，生产效率高，成本低，涂胶层附着力强，使组装后的锂电池成品率和安全性均有大幅提高。

Description

锂离子电池极片制作方法
技术领域
本发明属于化学电源技术领域，具体涉及一种锂离子电池极片制作方法。
背景技术
锂离子电池由正极极片、负极极片、隔膜、电解液和外壳组成。锂离子电池极片通过涂布机将混合均匀的活性物质均匀的涂覆在集流体上，正极集流体为铝箔，负极集流体为铜箔。根据工艺的不同，铜铝箔上会在不同的区域留有光箔区。而这些区域与活性物质涂层的边界往往是涂层异常区域，该区域的厚度、图层附着力较涂层的其他区域有着明显的差异。这种差异是由涂布机的原理决定的，无法彻底解决。涂布异常区的存在对电池的安全性有重要的影响。异常区偏厚，在电池充电过程中，该区域过量的锂离子无法全部嵌入到负极石墨中，就会在负极表面析出，产生锂枝晶。随着锂枝晶的生长，刺破隔膜，内部发生短路，电池有着火、燃烧的危险。异常区附着力差，在极片组立过程中，该区域活性物质涂层脱落。由于锂电池隔膜薄，约40微米左右，此处短路和微短路的风险极大。
在韩国、日本以及小部分国内厂家，目前对涂层异常区域采用贴胶纸的方式解决这一难题，防止在此区域锂枝晶的形成和活性物质涂层脱落。国内大部分的电池厂在此区域并不做处理，锂电池安全性存在极大的隐患。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种锂离子电池极片制作方法，该极片制作方法工艺性好、生产效率高、成本低，采用该方法制作的极片组成的电池成品合格率和安全性能得到大幅度提升。
本发明的技术方案是：锂离子电池极片制作方法，包括集流体制作、活性物质涂覆，其特征在于：在活性物质涂层与集流体边界处涂一层胶，所述胶为PVDF、NMP和陶瓷粉的混合物，各组分质量百分比为：
PVDF        3%～10%
NMP：       65%～96%
  陶瓷粉：     1%～35%。
进一步方案是：涂胶后将极片置于80℃～120℃的烘箱内烘干2～6分钟，胶层干厚度为1～15微米；所述陶瓷粉为Al2O3、SiO2、ZrO2和BaSO4中的一种或多种。
与现有方法相比，本发明主要有以下优点：
1、涂胶的生产效率较贴胶纸的效率高，生产成本较贴胶纸的成本低，而且更环保。     2、本发明所用的胶配比科学、制作容易，性能好，胶层烘干后附着力强，不会在电解液中脱落，进而使得组装后的电池成品合格率和安全性能均有大幅度提升。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明中涂胶工艺做进一步描述。
实施例1
1、在活性物质涂层与集流体边界处涂一层胶，在90℃的烘箱内烘干6分钟，胶层干厚度6微米。
2、胶液各组分质量百分比为：PVDF 4%；NMP 90%；Al2O3 6%，混合均匀，粘度3000 mPa·s。
实施例2
1、在活性物质涂层与集流体边界处涂一层胶，在100℃的烘箱内烘干4分钟，胶层干厚度4微米。
2、胶液各组分质量百分比为：PVDF 6%；NMP 70%；BaSO4 24%，混合均匀，粘度4200 mPa·s。
实施例3
1、在活性物质涂层与集流体边界处涂一层胶，在80℃的烘箱内烘干5分钟，胶层干厚度3微米。
2、胶液各组分质量百分比为：PVDF 7%；NMP 83%；SiO2 5%；ZrO25%混合均匀，粘度4000 mPa·s。
实施例4 
1、在活性物质涂层与集流体边界处涂一层胶，在110℃的烘箱内烘干4分钟，胶层干厚度5微米。
2、胶液各组分质量百分比为：PVDF 5%；NMP 84%；Al2O3 6%；SiO2 5%混合均匀，粘度3800 mPa·s。
实施例5
1、在活性物质涂层与集流体边界处涂一层胶，在90℃的烘箱内烘干3.5分钟，胶层干厚度3微米。
2、胶液各组分质量百分比为：PVDF 8%；NMP 87%；Al2O3 2%、SiO2 2%；ZrO2 1%，混合均匀，粘度4800mPa·s。

Claims (3)

1.一种锂离子电池极片制作方法，包括集流体制作、活性物质涂覆，其特征在于：在活性物质涂层与集流体边界处涂一层胶，所述胶为PVDF、NMP和陶瓷粉的混合物，各组分质量百分比为：
PVDF        3%～10%
NMP：       65%～96%
陶瓷粉：     1%～35%。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池极片制作方法，其特征在于：涂胶后将极片置于80℃～120℃的烘箱内烘干2～6分钟，胶层干厚度为1～15微米。
3. 根据权利要求1所述的锂离子电池极片制作方法，其特征在于：所述陶瓷粉为Al2O3、SiO2、ZrO2和BaSO4中的一种或多种。
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C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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