CN105470445A - 一种改善锂离子电池极片浸润性能的方法 - Google Patents

一种改善锂离子电池极片浸润性能的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种改善锂离子电池极片浸润性能的方法，包括正、负极极片的制备，正、负极极片的制备包括以下步骤：涂布→干燥→辊压→分切，辊压前，在镜面碾压辊上喷涂一层防粘涂层，防粘涂层通过以下方法制得：（1）高温脱脂：将镜面碾压辊于450~500℃温度下烘烤4~6h后，用酒精将表面清洗干净；（2）表面预处理：对步骤（1）中的镜面碾压辊表面进行磷化处理；（3）水幕喷涂：将氟特龙PTFE、氮化硅、氧化铝、固化剂VM7799与水混合均匀得浆料，将浆料均匀喷涂于镜面碾压辊表面，其中氟特龙PTFE：氮化硅：氧化铝：固化剂VM7799：水=20~25：10~12：10~12：15~20：40~45。本发明的方法工艺步骤简单，可操作性强，能改善锂离子电池极片浸润性能。

Description

一种改善锂离子电池极片浸润性能的方法
技术领域
本发明涉及锂离子电池制造技术领域，尤其是涉及一种改善锂离子电池极片浸润性能的方法。
背景技术
正、负极极片是锂离子电池的重要组成部件，其直接关系着锂离子电池的电学性能。正、负极极片的常规制造工艺流程为涂布→干燥→辊压→分切，而目前锂离子电池极片的辊压方式为镜面辊碾压，由于镜面碾压辊的表面较为光滑，使得压出的极片表面密实，不利于电解液的浸润，导致电池在制作过程中需要更长的浸润时间，而且电池的倍率性能和低温性能也不好。
发明内容
本发明是为了解决现有技术的极片表面密实，不利于电解液的浸润，导致电池在制作过程中需要更长的浸润时间，而且电池的倍率性能和低温性能也不好的问题，提供了一种改善锂离子电池极片浸润性能的方法，本发明工艺步骤简单，可操作性强，能大大改善锂离子电池极片浸润性能。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种改善锂离子电池极片浸润性能的方法，包括正、负极极片的制备，正、负极极片的制备包括以下步骤：涂布→干燥→辊压→分切，辊压前，在镜面碾压辊上喷涂一层防粘涂层，所述防粘涂层通过以下方法制得：
（1）高温脱脂：将镜面碾压辊于450~500℃温度下烘烤4~6h后，用酒精将表面清洗干净。
（2）表面预处理：对步骤（1）中的镜面碾压辊表面进行磷化处理。
（3）水幕喷涂：将氟特龙PTFE、氮化硅、氧化铝、固化剂VM7799与水混合均匀得浆料，将浆料均匀喷涂于镜面碾压辊表面，其中氟特龙PTFE：氮化硅：氧化铝：固化剂VM7799：水=20~25：10~12：10~12：15~20：40~45。浆料的配方是本发明的关键点，其中氟特龙PTFE起到防粘的作用，防止碾压过程中极片上的材料粘到碾压辊上，添加量过少起不到阻止粘辊的作用，添加量过高，高强度材料加入比例降低，涂层强度不够，使得防粘涂层易损坏变形；氮化硅与氧化铝使得涂层具有一定的硬度和粗糙度，既能保证极片的压实密度，又使得碾压后的极片表面较为粗糙，比表面积大大提高，从而有利于极片的浸润，提高电池性能。
（4）高温固化：将喷涂后的镜面碾压辊于250~300℃条件下烘烤30~60min。
（5）冷却成型：将步骤（4）中镜面碾压辊以5~10℃的降温速度降至室温即可。
作为优选，所述防粘涂层的厚度为1~1000μm。
作为优选，所述氮化硅与氧化铝的平均粒径为1~20μm。
因此，本发明的有益效果是：在现有的镜面碾压辊表面涂覆一层防粘涂层，该防粘涂层具有一定的硬度和粗糙度，在碾压过程中不易变形，既能保证极片的压实密度，又使得碾压后的极片表面较为粗糙，比表面积大大提高，从而有利于极片的浸润，提高电池整体性能。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明做进一步的描述。
在本发明中，若非特指，所有百分比均为重量单位，所有设备和原料均可从市场购得或是本行业常用的，下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域常规方法。
实施例1
一种改善锂离子电池极片浸润性能的方法，包括正、负极极片的制备，正、负极极片的制备包括以下步骤：涂布→干燥→辊压→分切，辊压前，在镜面碾压辊上喷涂一层防粘涂层，所述防粘涂层通过以下方法制得：
（1）高温脱脂：将镜面碾压辊于450℃温度下烘烤6h后，用酒精将表面清洗干净。
（2）表面预处理：对步骤（1）中的镜面碾压辊表面进行磷化处理。
（3）水幕喷涂：将氟特龙PTFE、氮化硅、氧化铝、固化剂VM7799与水混合均匀得浆料，将浆料均匀喷涂于镜面碾压辊表面，其中氟特龙PTFE：氮化硅：氧化铝：固化剂VM7799：水=20：10：10：15：40，氮化硅与氧化铝的平均粒径为1μm。
（4）高温固化：将喷涂后的镜面碾压辊于250℃条件下烘烤60min。
（5）冷却成型：将步骤（4）中镜面碾压辊以5℃的降温速度降至室温即得厚度为1μm。
实施例2
一种改善锂离子电池极片浸润性能的方法，包括正、负极极片的制备，正、负极极片的制备包括以下步骤：涂布→干燥→辊压→分切，辊压前，在镜面碾压辊上喷涂一层防粘涂层，所述防粘涂层通过以下方法制得：
（1）高温脱脂：将镜面碾压辊于460℃温度下烘烤5h后，用酒精将表面清洗干净。
（2）表面预处理：对步骤（1）中的镜面碾压辊表面进行磷化处理。
（3）水幕喷涂：将氟特龙PTFE、氮化硅、氧化铝、固化剂VM7799与水混合均匀得浆料，将浆料均匀喷涂于镜面碾压辊表面，其中氟特龙PTFE：氮化硅：氧化铝：固化剂VM7799：水=22：11：11：16：42，氮化硅与氧化铝的平均粒径为10μm。
（4）高温固化：将喷涂后的镜面碾压辊于280℃条件下烘烤40min。
（5）冷却成型：将步骤（4）中镜面碾压辊以6℃的降温速度降至室温即得厚度为200μm。
实施例3
一种改善锂离子电池极片浸润性能的方法，包括正、负极极片的制备，正、负极极片的制备包括以下步骤：涂布→干燥→辊压→分切，辊压前，在镜面碾压辊上喷涂一层防粘涂层，所述防粘涂层通过以下方法制得：
（1）高温脱脂：将镜面碾压辊于500℃温度下烘烤4h后，用酒精将表面清洗干净。
（2）表面预处理：对步骤（1）中的镜面碾压辊表面进行磷化处理。
（3）水幕喷涂：将氟特龙PTFE、氮化硅、氧化铝、固化剂VM7799与水混合均匀得浆料，将浆料均匀喷涂于镜面碾压辊表面，其中氟特龙PTFE：氮化硅：氧化铝：固化剂VM7799：水=25：12：12：20：45，氮化硅与氧化铝的平均粒径为20μm。
（4）高温固化：将喷涂后的镜面碾压辊于300℃条件下烘烤30min。
（5）冷却成型：将步骤（4）中镜面碾压辊以10℃的降温速度降至室温即得厚度为1000μm。
通过本发明的方法得到的正、负极极片，其被电解液完全浸润的时间缩短至1.6min以下，相对于采用常规的镜面碾压辊碾压制得正、负极极片被电解液完全浸润的时间（8min以上）大大缩短，而且电池的倍率性能和低温性能依然十分优异，而且本发明的方法工艺步骤简单，可操作性强，适合推广应用。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (3)

1.一种改善锂离子电池极片浸润性能的方法，包括正、负极极片的制备，正、负极极片的制备包括以下步骤：涂布→干燥→辊压→分切，其特征在于，辊压前，在镜面碾压辊上喷涂一层防粘涂层，所述防粘涂层通过以下方法制得：
（1）高温脱脂：将镜面碾压辊于450~500℃温度下烘烤4~6h后，用酒精将表面清洗干净；
（2）表面预处理：对步骤（1）中的镜面碾压辊表面进行磷化处理；
（3）水幕喷涂：将氟特龙PTFE、氮化硅、氧化铝、固化剂VM7799与水混合均匀得浆料，将浆料均匀喷涂于镜面碾压辊表面，其中氟特龙PTFE：氮化硅：氧化铝：固化剂VM7799：水=20~25：10~12：10~12：15~20：40~45；
（4）高温固化：将喷涂后的镜面碾压辊于250~300℃条件下烘烤30~60min；
（5）冷却成型：将步骤（4）中镜面碾压辊以5~10℃的降温速度降至室温即可。
2.根据权利要求1所述的一种改善锂离子电池极片浸润性能的方法，其特征在于，所述防粘涂层的厚度为1~1000μm。
3.根据权利要求1所述的一种改善锂离子电池极片浸润性能的方法，其特征在于，所述氮化硅与氧化铝的平均粒径为1~20μm。
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