CN103137945B - 锂离子电池极片的制备方法及表面处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锂离子电池极片的制备方法，包括：极片涂布分切工序；极片表面处理工序：将经涂布分切后的极片置于水溶性高分子处理液中浸泡，然后干燥，在极片表面形成高分子膜；制片封装工序。本发明方法，增加了极片表面处理工序，在极片表面形成高分子薄膜，能有效防止锂离子电池极片掉粉以及减少电池在制造过程中产生的浮粉，提高活性物质的粘接力，能够改善锂离子电池的综合电化学性能。本发明还公开了一种锂离子电池极片的表面处理装置，包括依次设置的放卷轮、极片浸泡料槽、刮胶刀、烘道、对辊机以及收带轮，能自动高效地完成极片的表面处理，从而便于工业化连续化生产。

Description

锂离子电池极片的制备方法及表面处理装置

技术领域

本发明涉及锂离子电池领域，具体涉及一种锂离子电池极片的制备方法及锂离子电池极片的表面处理装置。

背景技术

锂离子电池是一种新型高能二次化学电池，与其它的二次电池相比，具有电压高、比能量大、循环寿命长、无污染公害、无记忆效应、自放电小、工作温度范围高等突出优点，是一类具有广阔发展前途的绿色化学电源。尤其是近年来全球范围内的资源和环保问题，导致有色金属和稀土价格高企不下，给镍氢电池、铅酸电池等常规二次电池造成严重的成本压力和环保压力，锂离子电池在大多数领域尤其是民用领域取代其它二次电池取得了人们的一致认同，今后将是大势所趋。

与常规铅酸和镍氢电池不同，由于锂的高度活泼性，无法采用水作为电解质溶液，因此，只能采用非水溶剂作为电解质溶液，给锂离子电池的应用和制造工艺带来了不同的影响。锂离子电池无法采用水溶液电介质，缺乏铅酸和镍氢等二次电池具有的过充自保护机制，电池充放电过程中存在安全问题，需要采用外电子线路进行充电和放电保护，而有机溶剂的电导率远低于水溶液体系，使得锂离子电池必须采用薄极片和薄隔膜。由于锂离子电池中的隔膜厚度远远小于铅酸或镍氢电池，因此，在电池制造过程中产生的浮粉对电池自放电、微短路的影响要远远大于其他电池体系，尤其是对电池制造的合格率和安全性的影响更大。

目前常规的锂离子电池制造工艺流程大同小异，电极极片成型分切后，直接进入制片和卷绕工序。现有的锂离子电池极片制备包括：1）极片涂布分切工序，依次为极片涂布、极片辊压、极片分切、极片收卷；2）制片封装工序，依次为制片、卷绕、入壳、点底、封口。由于锂离子电池生产过程中工艺步骤多，极片经过多道转移步骤，虽然经过严格的浮粉控制措施，但是极片表面仍容易产生数量不等的浮粉，造成电池自放电大、微短路多、产品合格率低等缺陷，严重影响电池的循环寿命和安全性能。

公开号为CN101210165A的中国发明专利申请公开了一种锂离子电池正极片水性涂布粘结剂，由以下重量百分比原料配制而成：60%～85%的主粘结剂、10%～20%的增稠剂、2%～10%的辅助粘结剂以及3%～10%的附着力增进表面活性剂，主粘结剂为明胶、鱼胶、鱼漂胶中的至少一种，增稠剂为水性高分子化合物或几种水性高分子化合物的混合物，辅助粘结剂为乙丙三元胶胶乳、丙烯腈-丁二烯橡胶胶乳、丁苯橡胶胶乳中的至少一种，附着力增进表面活性剂为α-长链烷基酚多缩乙二醇醚、平平加、水溶性氨基聚硅氧烷或水溶性钛酸酯偶联剂。该技术方案通过对粘结剂的改进，提高粘结力，满足活性物质的涂布要求，但是在规模化生产中，仍会有较多的浮粉，并且，电池充放电过程中存在安全问题，仍需要采用外电子线路进行充电和放电保护。

发明内容

本发明提供了一种锂离子电池极片的制备方法，增加了极片表面处理工序，在极片表面形成高分子薄膜，能有效防止锂离子电池极片掉粉以及减少电池在制造过程中产生的浮粉，提高活性物质的粘接力，能够改善锂离子电池的综合电化学性能。

一种锂离子电池极片的制备方法，包括：

1）极片涂布分切工序；

2）极片表面处理工序：将经涂布分切后的极片置于水溶性高分子处理液中浸泡，然后干燥，在极片表面形成高分子膜（即高分子薄膜）；

所述水溶性高分子处理液包括水和水溶性高分子化合物；

3）制片封装工序。

本发明锂离子电池极片的制备方法中，在极片涂布分切工序之后，在制片封装工序之前，增加了极片表面处理工序，在极片表面形成高分子薄膜，能有效防止锂离子电池正极和负极极片掉粉以及减少电池在制造过程中产生的浮粉，提高活性物质的粘接力，从而提高锂离子电池的循环寿命，减少电池自放电，降低电池短路和微短路率，提高电池成品率和安全性能。同时，电极表面覆盖的高分子薄膜能有效吸收保存电解液，改善锂离子电池的综合电化学性能。

作为优选，所述水溶性高分子化合物为天然水溶性高分子化合物（如明胶）、半合成水溶性高分子化合物（如羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素等）、合成水溶性高分子化合物（如聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇等）中的一种或两种以上，进一步优选，所述水溶性高分子化合物为明胶、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇中的一种或两种以上。上述的水溶性高分子化合物溶解在水中，形成水溶性高分子处理液，从而有利于在极片表面形成高分子薄膜。

作为优选，所述水溶性高分子处理液的制备包括：采用辅助手段将水溶性高分子化合物溶解在去离子水中，形成水溶性高分子处理液，所述辅助手段为加热、搅拌、超声波分散等中的一种或两种以上。采用辅助手段可以提高水溶性高分子化合物的溶解速度和均匀性，选用去离子水，可以避免杂质离子的影响。

作为优选，所述水溶性高分子处理液中水溶性高分子化合物的质量百分含量为0.1%～10%，该浓度的水溶性高分子处理液能够使得在极片表面形成较好的高分子薄膜。进一步优选，所述水溶性高分子处理液中水溶性高分子化合物的质量百分含量为1%～8%。

为了进一步提高锂离子电池的安全性和热稳定性，在配置水溶性高分子处理液时，可在其中加入纳米级的氧化铝、氧化锆和二氧化硅等无机氧化物颗粒，作为优选，所述水溶性高分子处理液还包括无机氧化物颗粒。进一步优选，所述无机氧化物颗粒为纳米级的氧化铝、氧化锆、二氧化硅中的一种或两种以上，无机氧化物颗粒的尺寸为0.1nm～100nm，添加量（即在所述水溶性高分子处理液中的无机氧化物颗粒的质量百分数）为0.05%～10%，进一步优选，为1%～8%。在水溶性高分子处理液中加入三氧化二铝、氧化锆等无机氧化物颗粒后再进行表面涂覆形成高分子薄膜，在电极表面形成耐高温的无机氧化物颗粒/高分子薄膜的阻隔层，能大大提高锂离子电池的安全性，是一种有效提高电池极片综合性能的表面处理方法。

作为优选，所述浸泡的时间为1～60秒，所述干燥的温度为40～120℃，所述干燥的时间为5～120秒，极片表面形成的高分子膜的厚度控制在1～10微米，有利于改善锂离子电池的综合电化学性能。进一步优选，所述浸泡的时间为5～55秒，所述干燥的温度为50～110℃，所述干燥的时间为10～110秒，极片表面形成的高分子膜的厚度控制在1～3微米。

本发明还提供了一种锂离子电池极片的表面处理装置，能有效实现对锂离子电池极片的表面处理。

一种锂离子电池极片的表面处理装置，包括依次设置的放卷轮、极片浸泡料槽、刮胶刀、烘道、对辊机以及收带轮，极片通过若干个导带轮从放卷轮依次经过极片浸泡料槽、刮胶刀、烘道、对辊机至收带轮。

对应于极片表面处理工序，将极片置于水溶性高分子处理液中浸泡是在极片浸泡料槽中实现的，干燥是在烘道中实现的。

本发明锂离子电池极片的表面处理装置中，将极片表面处理工序分解为极片放卷、浸泡、刮胶、烘干、辊压、收卷工序，上述分解的工序分别依赖于本发明锂离子电池极片的表面处理装置中的放卷轮、极片浸泡料槽、刮胶刀、烘道、对辊机以及收带轮实现，能自动高效地完成极片的表面处理，从而便于工业化连续化生产。

经过极片涂布分切工序后，一般将经涂布分切后的极片卷成筒状，以便后续工序处理。

放卷轮用于放置经涂布分切后卷成筒状的极片，用于极片放卷；收带轮与卷成筒状的极片的一端连接，用于极片收卷。在放卷轮和收带轮之间合理地布置极片浸泡料槽、刮胶刀、烘道、对辊机，并通过相应的导带轮对极片导向，完成极片放卷、浸泡、刮胶、烘干、辊压、收卷工序。

作为优选，所述若干个导带轮包括依次平行设置的第一导带轮、第二导带轮、第三导带轮、第四导带轮、第五导带轮和第六导带轮。

在所述第一导带轮和第二导带轮之间设有两个纠偏导轮，两个纠偏导轮之间为极片通过的空间，从而对极片起到压平、纠偏的作用。进一步优选，在所述两个纠偏导轮之间设有环形导向槽，该环形导向槽的宽度与极片宽度大小相适应，从而能够更好地起到纠偏、导向作用。

所述极片浸泡料槽设置在第二导带轮和第三导带轮之间，在极片浸泡料槽内设置有浸泡导带轮，使得极片通过极片浸泡料槽，实现极片在水溶性高分子处理液中浸泡。

所述刮胶刀设置在第三导带轮和第四导带轮之间。作为优选，所述刮胶刀包括沿极片厚度方向相对设置的第一刀片和第二刀片，第一刀片和第二刀片之间为极片通过的空间。通过调整第一刀片和第二刀片之间的距离，采用刮胶刀控制表面涂覆量，从而可以控制极片表面形成的高分子薄膜的厚度及表面质量。

所述烘道设置在第四导带轮和第五导带轮之间，烘道能够使得在水溶性高分子处理液中浸泡过的极片进行干燥，从而形成稳定的高分子薄膜。

所述对辊机设置在第五导带轮和第六导带轮之间，在表面涂覆水溶性高分子层烘干后采用对辊机辊压，对辊机将极片压平，以便收带轮的收卷。

所述放卷轮位于第一导带轮沿竖直方向的下方，所述收带轮位于第六导带轮沿竖直方向的下方，在极片在放卷、收卷过程中控制张力，从而使得极片依次通过设置在第一导带轮和第六导带轮之间的极片浸泡料槽、刮胶刀、烘道和对辊机，自动高效地完成极片的表面处理。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

一、本发明锂离子电池极片的制备方法，增加了极片表面处理工序，在极片表面形成高分子薄膜，能有效防止锂离子电池正极和负极极片掉粉以及减少电池在制造过程中产生的浮粉，提高活性物质的粘接力，从而提高锂离子电池的循环寿命，减少电池自放电，降低电池短路和微短路率，提高电池成品率和安全性能。同时，电极表面覆盖的高分子薄膜能有效吸收保存电解液，改善锂离子电池的综合电化学性能。

在优选的技术方案中，在水溶性高分子处理液中加入三氧化二铝、氧化锆等无机氧化物颗粒后再进行表面涂覆形成高分子薄膜，在电极表面性形成耐高温的无机氧化物颗粒/高分子薄膜的阻隔层，能大大提高锂离子电池的安全性，是一种有效提高电池极片综合性能的表面处理方法。

二、本发明锂离子电池极片的表面处理装置，将极片表面处理工序分解为极片放卷、浸泡、刮胶、烘干、辊压、收卷工序，上述分解的工序依赖于本发明锂离子电池极片的表面处理装置中的放卷轮、极片浸泡料槽、刮胶刀、烘道、对辊机以及收带轮实现，能自动高效地完成极片的表面处理，从而便于工业化连续化生产。

附图说明

图1为本发明锂离子电池极片的制备方法的工艺流程图；

图2为本发明锂离子电池极片的表面处理装置的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，为本发明锂离子电池极片的制备方法的工艺流程，包括：

1）框1内为极片涂布分切工序，依次为极片涂布、极片辊压、极片分切、极片收卷；

2）框3内为极片表面处理工序，依次为极片放卷、纠偏、过极片浸泡料槽、表面刮胶、进烘道、对辊、极片收卷，将经涂布分切后的极片置于水溶性高分子处理液中浸泡，然后干燥，在极片表面形成高分子膜（即高分子薄膜），浸泡在极片浸泡料槽中进行，干燥在烘道中进行；

水溶性高分子处理液包括水和水溶性高分子化合物，水溶性高分子化合物为明胶、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇中的一种或两种以上；

水溶性高分子处理液的制备包括：采用辅助手段将水溶性高分子化合物溶解在去离子水中，形成水溶性高分子处理液，辅助手段为加热、搅拌、超声波分散等中的一种或两种以上；水溶性高分子处理液中水溶性高分子化合物的质量百分含量为0.1%～10%。

水溶性高分子处理液还包括无机氧化物颗粒，无机氧化物颗粒为纳米级的氧化铝、氧化锆、二氧化硅中的一种或两种以上，无机氧化物颗粒的尺寸控制在0.1nm～100nm，添加量（即在所述水溶性高分子处理液中的无机氧化物颗粒的质量百分数）为0.05%～10%；

浸泡的时间为1～60秒，干燥的温度为40～120℃，干燥的时间为5～120秒，极片表面形成的高分子膜的厚度控制在1～10微米。

3）框2内为制片封装工序，依次为制片、卷绕、入壳、点底、封口。

其中，框1内的极片涂布分切工序和框2内的制片封装工序为现有技术，采用现有的装置即可实现，目前，现有的锂离子电池极片的制备方法主要分为两步，即框1内的极片涂布分切工序和框2内的制片封装工序。本发明锂离子电池极片的制备方法中，增加了框3内的极片表面处理工序，在极片表面形成高分子薄膜。

如图2所示，为本发明锂离子电池极片的表面处理装置，包括依次设置放卷轮4、极片浸泡料槽5、刮胶刀6、烘道7、对辊机8以及收带轮9，极片10通过若干个导带轮从放卷轮4依次经过极片浸泡料槽5、刮胶刀6、烘道7、对辊机8至收带轮9。若干个导带轮包括依次平行设置的第一导带轮11、第二导带轮12、第三导带轮13、第四导带轮14、第五导带轮15和第六导带轮16，第一导带轮11和第二导带轮12之间设有两个纠偏导轮17，两个纠偏导轮17之间为极片通过的空间，在两个纠偏导轮17之间设有环形导向槽，该环形导向槽的宽度与极片10宽度大小相适应。极片浸泡料槽5设置在第二导带轮12和第三导带轮13之间，在极片浸泡料槽5内设置有浸泡导带轮18。极片浸泡料槽5内有水溶性高分子处理液19。刮胶刀6设置在第三导带轮13和第四导带轮14之间，刮胶刀6包括沿极片10厚度方向相对设置的第一刀片和第二刀片，第一刀片和第二刀片之间为极片10通过空间。烘道7设置在第四导带轮14和第五导带轮15之间。对辊机8设置在第五导带轮15和第六导带轮16之间。放卷轮4位于第一导带轮11沿竖直方向的下方，收带轮9位于第六导带轮16沿竖直方向的下方。使用本发明锂离子电池极片的表面处理装置，将极片表面处理工序分解为极片放卷、纠偏、浸泡、刮胶、烘干、辊压、收卷工序，上述分解的工序依赖于本发明锂离子电池极片的表面处理装置中的放卷轮4、纠偏导轮17、极片浸泡料槽5、刮胶刀6、烘道7、对辊机8以及收带轮9实现。

实施例1

采用具体实施方式中的锂离子电池极片的制备方法，包括：1）极片涂布分切工序；2）极片表面处理工序；3）制片封装工序。

极片表面处理工序依次为极片放卷、纠偏、浸泡、刮胶、烘干、辊压、收卷工序，采用具体实施方式中的本发明锂离子电池极片的表面处理装置，依赖于放卷轮4、纠偏导轮17、极片浸泡料槽5、刮胶刀6、烘道7、对辊机8以及收带轮9实现。极片浸泡料槽5内有水溶性高分子处理液19，浸泡在极片浸泡料槽5中进行，干燥在烘道7中进行。

水溶性高分子处理液的制备：将去离子水和羟乙基纤维素（陶氏化学羟乙基纤维素QP15000）搅拌混合均匀，得到水溶性高分子处理液，水溶性高分子处理液中羟乙基纤维素的质量百分含量为5%。

使用本发明锂离子电池极片的表面处理装置，极片10从放卷轮4依次经过纠偏导轮17、极片浸泡料槽5、刮胶刀6、烘道7、对辊机8至收带轮9，完成极片放卷、浸泡、纠偏、刮胶、烘干、辊压、收卷工序，浸泡的时间为40秒，采用刮胶刀控制表面涂覆量，干燥的温度为90℃，干燥的时间为50秒，再经辊压之后，极片表面形成的厚度为2微米的高分子膜。

实施例2

采用具体实施方式中的锂离子电池极片的制备方法，包括：1）极片涂布分切工序；2）极片表面处理工序；3）制片封装工序。

极片表面处理工序依次为极片放卷、纠偏、浸泡、刮胶、烘干、辊压、收卷工序，采用具体实施方式中的本发明锂离子电池极片的表面处理装置，依赖于放卷轮4、纠偏导轮17、极片浸泡料槽5、刮胶刀6、烘道7、对辊机8以及收带轮9实现。极片浸泡料槽5内有水溶性高分子处理液19，浸泡在极片浸泡料槽5中进行，干燥在烘道7中进行。

水溶性高分子处理液的制备：将去离子水和聚乙烯醇（日本合成化学聚乙烯醇(PVA)，Gohseran L-3266）搅拌混合均匀，得到水溶性高分子处理液，水溶性高分子处理液中聚乙烯醇的质量百分含量为1%。

使用本发明锂离子电池极片的表面处理装置，极片10从放卷轮4依次经过放卷轮4、纠偏导轮17、极片浸泡料槽5、刮胶刀6、烘道7、对辊机8至收带轮9，完成极片放卷、浸泡、纠偏、刮胶、烘干、辊压、收卷工序，浸泡的时间为5秒，采用刮胶刀控制表面涂覆量，干燥的温度为50℃，干燥的时间为110秒，再经辊压之后，极片表面形成的厚度为1.5微米的高分子膜。

实施例3

采用具体实施方式中的锂离子电池极片的制备方法，包括：1）极片涂布分切工序；2）极片表面处理工序；3）制片封装工序。

极片表面处理工序依次为极片放卷、纠偏、浸泡、刮胶、烘干、辊压、收卷工序，采用具体实施方式中的本发明锂离子电池极片的表面处理装置，依赖于放卷轮4、纠偏导轮17、极片浸泡料槽5、刮胶刀6、烘道7、对辊机8以及收带轮9实现。极片浸泡料槽5内有水溶性高分子处理液19，浸泡在极片浸泡料槽5中进行，干燥在烘道7中进行。

水溶性高分子处理液的制备：将去离子水和明胶（上海谱振生物科技有限公司，药用级明胶）搅拌混合均匀，得到水溶性高分子处理液，水溶性高分子处理液中明胶的质量百分含量为8%。

使用本发明锂离子电池极片的表面处理装置，极片10从放卷轮4依次经过放卷轮4、纠偏导轮17、极片浸泡料槽5、刮胶刀6、烘道7、对辊机8至收带轮9，完成极片放卷、浸泡、纠偏、刮胶、烘干、辊压、收卷工序，浸泡的时间为55秒，采用刮胶刀控制表面涂覆量，干燥的温度为110℃，干燥的时间为10秒，再经辊压之后，极片表面形成的厚度为3微米的高分子膜。

实施例4

采用具体实施方式中的锂离子电池极片的制备方法，包括：1）极片涂布分切工序；2）极片表面处理工序；3）制片封装工序。

极片表面处理工序依次为极片放卷、纠偏、浸泡、刮胶、烘干、辊压、收卷工序，采用具体实施方式中的本发明锂离子电池极片的表面处理装置，依赖于放卷轮4、纠偏导轮17、极片浸泡料槽5、刮胶刀6、烘道7、对辊机8以及收带轮9实现。极片浸泡料槽5内有水溶性高分子处理液19，浸泡在极片浸泡料槽5中进行，干燥在烘道7中进行。

水溶性高分子处理液的制备：将去离子水、羟乙基纤维素（陶氏化学羟乙基纤维素QP15000）以及尺寸50nm～70nm的氧化铝搅拌混合均匀，得到水溶性高分子处理液，水溶性高分子处理液中羟乙基纤维素的质量百分含量为5%，水溶性高分子处理液中的氧化铝的质量百分数为5%。

使用本发明锂离子电池极片的表面处理装置，极片10从放卷轮4依次经过纠偏导轮17、极片浸泡料槽5、刮胶刀6、烘道7、对辊机8至收带轮9，完成极片放卷、浸泡、纠偏、刮胶、烘干、辊压、收卷工序，浸泡的时间为40秒，采用刮胶刀控制表面涂覆量，干燥的温度为90℃，干燥的时间为50秒，再经辊压之后，极片表面形成的厚度为2微米的高分子膜。

实施例5

采用具体实施方式中的锂离子电池极片的制备方法，包括：1）极片涂布分切工序；2）极片表面处理工序；3）制片封装工序。

极片表面处理工序依次为极片放卷、纠偏、浸泡、刮胶、烘干、辊压、收卷工序，采用具体实施方式中的本发明锂离子电池极片的表面处理装置，依赖于放卷轮4、纠偏导轮17、极片浸泡料槽5、刮胶刀6、烘道7、对辊机8以及收带轮9实现。极片浸泡料槽5内有水溶性高分子处理液19，浸泡在极片浸泡料槽5中进行，干燥在烘道7中进行。

水溶性高分子处理液的制备：将去离子水、聚乙烯醇（日本合成化学聚乙烯醇(PVA)，Gohseran L-3266）以及尺寸10nm～20nm的氧化铝搅拌混合均匀，得到水溶性高分子处理液，水溶性高分子处理液中聚乙烯醇的质量百分含量为1%，水溶性高分子处理液中的氧化铝的质量百分数为1%。

使用本发明锂离子电池极片的表面处理装置，极片10从放卷轮4依次经过放卷轮4、纠偏导轮17、极片浸泡料槽5、刮胶刀6、烘道7、对辊机8至收带轮9，完成极片放卷、浸泡、纠偏、刮胶、烘干、辊压、收卷工序，浸泡的时间为5秒，采用刮胶刀控制表面涂覆量，干燥的温度为50℃，干燥的时间为110秒，再经辊压之后，极片表面形成的厚度为1.5微米的高分子膜。

实施例6

采用具体实施方式中的锂离子电池极片的制备方法，包括：1）极片涂布分切工序；2）极片表面处理工序；3）制片封装工序。

极片表面处理工序依次为极片放卷、纠偏、浸泡、刮胶、烘干、辊压、收卷工序，采用具体实施方式中的本发明锂离子电池极片的表面处理装置，依赖于放卷轮4、纠偏导轮17、极片浸泡料槽5、刮胶刀6、烘道7、对辊机8以及收带轮9实现。极片浸泡料槽5内有水溶性高分子处理液19，浸泡在极片浸泡料槽5中进行，干燥在烘道7中进行。

水溶性高分子处理液的制备：将去离子水、明胶（上海谱振生物科技有限公司，药用级明胶）以及尺寸80nm～90nm的氧化铝搅拌混合均匀，得到水溶性高分子处理液，水溶性高分子处理液中明胶的质量百分含量为8%，水溶性高分子处理液中的氧化铝的质量百分数为8%。

使用本发明锂离子电池极片的表面处理装置，极片10从放卷轮4依次经过放卷轮4、纠偏导轮17、极片浸泡料槽5、刮胶刀6、烘道7、对辊机8至收带轮9，完成极片放卷、浸泡、纠偏、刮胶、烘干、辊压、收卷工序，浸泡的时间为55秒，采用刮胶刀控制表面涂覆量，干燥的温度为110℃，干燥的时间为10秒，再经辊压之后，极片表面形成的厚度为3微米的高分子膜。

采用三元材料[镍钴锰酸锂Li（NiCoMn）O₂]或磷酸铁锂材料作为正极材料，人造石墨为负极，分别将实施例1～3制备的极片制作一批18650电池进行测试，其中采用三元材料为正极的容量设计为1900mAh，磷酸铁锂为正极的容量设计为1500mAh，分别进行了电池成品率、循环、自放电和针刺安全试验等测试，结果如下表所示，其中，表1为三元材料为正极的18650测试结果，表2为磷酸铁锂材料为正极的18650测试结果，表中100%DOD是指电池每次放出的容量为100%。

表1

表2

Claims (5)

1.一种锂离子电池极片的制备方法，其特征在于，包括：

1)极片涂布分切工序；

2)极片表面处理工序：将经涂布分切后的极片置于水溶性高分子处理液中浸泡，然后干燥，在极片表面形成高分子膜；

所述水溶性高分子处理液包括水和水溶性高分子化合物；

所述水溶性高分子化合物为明胶、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇中的一种或两种以上；

所述水溶性高分子处理液的制备包括：采用辅助手段将水溶性高分子化合物溶解在去离子水中，形成水溶性高分子处理液，所述辅助手段为加热、搅拌、超声波分散中的一种或两种以上；

所述水溶性高分子处理液中水溶性高分子化合物的质量百分含量为0.1％～10％；

所述水溶性高分子处理液还包括无机氧化物颗粒，所述水溶性高分子处理液中的无机氧化物颗粒的质量百分数为0.05％～10％；

所述无机氧化物颗粒为氧化铝、氧化锆、二氧化硅中的一种或两种以上，无机氧化物颗粒的尺寸为0.1nm～100nm；

3)制片封装工序。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池极片的制备方法，其特征在于，所述浸泡的时间为1～60秒，所述干燥的温度为40～120℃，所述干燥的时间为5～120秒，极片表面形成的高分子膜的厚度控制在1～10微米。

3.根据权利要求1所述的锂离子电池极片的制备方法，其特征在于，所述锂离子电池极片的表面处理装置包括依次设置的放卷轮、极片浸泡料槽、刮胶刀、烘道、对辊机以及收带轮，极片通过若干个导带轮从放卷轮依次经过极片浸泡料槽、刮胶刀、烘道、对辊机至收带轮。

4.根据权利要求3所述的锂离子电池极片的制备方法，其特征在于，所述若干个导带轮包括依次平行设置的第一导带轮、第二导带轮、第三导带轮、第四导带轮、第五导带轮和第六导带轮；

所述极片浸泡料槽设置在第二导带轮和第三导带轮之间，在极片浸泡料槽内设置有浸泡导带轮；

所述刮胶刀设置在第三导带轮和第四导带轮之间；

所述烘道设置在第四导带轮和第五导带轮之间；

所述对辊机设置在第五导带轮和第六导带轮之间；

所述放卷轮位于第一导带轮沿竖直方向的下方，所述收带轮位于第六导带轮沿竖直方向的下方。

5.根据权利要求4所述的锂离子电池极片的制备方法，其特征在于，在所述第一导带轮和第二导带轮之间设有两个纠偏导轮，两个纠偏导轮之间为极片通过的空间，在所述两个纠偏导轮之间设有环形导向槽，该环形导向槽的宽度与极片宽度大小相适应。