CN1277320C - 电池用耐腐蚀电极的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于电池用耐腐蚀电极的制造方法，主要工艺过程：将交联剂、引发剂和有机溶剂混合搅拌成含交联聚偏氟乙烯和未交联聚氧化乙烯的透明溶液，与电极活性物质、导电剂搅拌成粘稠浆料，涂布在集流体上加热，压至厚度为0.05-0.5mm的待交联电极，再将其置于90-400℃的恒温炉中，5分钟-6小时后自然冷却到常温，取出后即为电池用耐腐蚀电极。本发明通过控制聚偏氟乙烯与聚氧化乙烯的比例，有效控制电极粘接剂的交联比例，使电极粘接剂中既含有交联成分，又含有未交联成分，既保证电极不会因电解液侵蚀而脱层、剥落，又改善电池性能，并且操作方便、工艺过程简单。

Description

电池用耐腐蚀电极的制造方法
技术领域
本发明属于电池材料应用技术领域，特别是涉及一种电池用耐腐蚀电极的制造方法。
背景技术
目前，传统工艺电池中的电极，其粘接剂一般为未经过交联处理或完全交联处理的。如锂离子电池电极粘接剂一般为未经过交联处理或完全交联处理的聚偏氟乙烯或偏氟乙烯的共聚物。当粘接剂未经过交联时，锂离子电池中的电解液，可以侵蚀粘接剂，造成电极脱层甚至剥落，降低电池性能，在较高的温度条件下侵蚀作用尤其明显；当粘接剂完全交联时，又会使粘接剂形成刚性结构，不能补偿电极材料在充放电循环过程中的晶格变化，影响电池性能。
发明内容
本发明为解决现有技术中存在的问题，而提供了一种电池用耐腐蚀电极的制造方法。
本发明的目的是提供一种既解决电极脱层、剥落，又能提高电池性能，并且操作方便、工艺过程简单的电池用耐腐蚀电极的制造方法。
本发明采用如下技术方案：
锂离子电池用耐腐蚀电极的制造方法，包括以下工艺过程：
(1)按重量比例为0.05-20∶1的聚偏氟乙烯和聚氧化乙烯混合成粘接剂；
(2)按重量比例为1000∶5-200∶0.5-20∶5000-20000的上述粘接剂、2，2-二对羟苯基六氟丙烷、引发剂和碳酸丙烯酯混合成有机溶剂，用搅拌器搅拌10min到2h，形成一种含交联聚偏氟乙烯和未交联聚氧化乙烯的透明溶液；
(3)将重量比为4-100∶1的氧化钴锂、氧化锰锂、氧化镍锂、氧化镍钴锂、二氧化锰、碳、硅中的任一种材料构成的电极活性物质和碳、铜、镍中任一种材料构成的导电剂放入上述透明溶液中，搅拌30min到6h，形成均匀的粘稠浆料；
(4)将上述浆料涂布在由铜带、铝带、镍带、钢带中任一种材料构成的集流体上，将涂布浆料的集流体加热到60-100℃，当有机溶剂挥发干净后冷却到常温，即得到待处理电极；
(5)将待处理电极的厚度压至0.05-0.5mm后，成为待交联电极；
(6)将待交联电极置于90-400℃的恒温炉中，5分钟-6小时后自然冷却到常温，取出后即为电池用耐腐蚀电极。
本发明还可以采用如下技术措施来实现：
上述的电池用耐腐蚀电极的制造方法，其特点是：所述搅拌器为磁力搅拌器。将所述集流体平铺在涂布导轨上，用涂布刀具将上述浆料均匀分布在集流体上。所述待处理电极由碾压机压至厚度为0.05-0.5mm的待交联电极。将待交联电极放入具有惰性气体或真空条件的加热箱中，设定加热温度为90-400℃，开始加热待温度达到设定后恒温5分钟-6小时，然后自然冷却至常温，取出后即为电池用耐腐蚀电极。
本发明具有的优点和积极效果是：通过控制聚偏氟乙烯与聚氧化乙烯的比例，有效控制电极粘接剂的交联比例，使电极粘接剂中既含有交联成分，又含有未交联成分。交联成分呈立体网络结构，保证电极不会因电解液侵蚀而脱层、剥落；未交联成分可以在电解液中适度溶涨，补偿电极材料在充放电循环过程中的晶格变化。在电池中应用可以有效改善电池性能，尤其是对较高温度的承受能力及循环性能。并且操作方便、工艺过程简单。
附图说明
图1为本发明电池用耐腐蚀电极结构示意图。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
实施例1
参照附图1，电极的结构依次为电极活性物质1；导电剂2；交联聚偏氟乙烯3；未交联聚氧化乙烯4。
电池用耐腐蚀电极的制造方法，称取8g聚偏氟乙烯、2g聚氧化乙烯、2，2-二对羟苯基六氟丙烷0.6g、引发剂0.06g放入装有120ml碳酸丙烯酯的锥形瓶中，使用磁力搅拌器搅拌10min到2h直至形成清澈通明的均匀溶液为止，得到含交联聚偏氟乙烯和未交联聚氧化乙烯的透明溶液；称乙炔黑4g、氧化钴锂100g放入上述溶液中搅拌30min到6h直至形成均匀的粘稠浆料，内部没有未分散的小颗粒为止；将铝带平铺在涂布导轨上，使用涂布刀具上述浆料均匀分布在铝带之上，在约100℃的加热板上将碳酸丙牺酯挥发干净，形成待处理电极；将待处理电极的涂布量控制在约22mg/cm2；使用碾压机将待处理电极碾压至约0.1mm，形成待交联电极；将待交联电极放入具有惰性气体保护或真空条件的加热箱中设定加热温度为300℃，开始加热待温度达到300℃后恒温5h，之后自然冷却至常温取出形成电池用耐腐蚀电极。同样，还可以采用热引发、光引发、电子束引发等方式加热待交联电极，形成电池用耐腐蚀电极。

Claims (5)

1、一种电池用耐腐蚀电极的制造方法，其特征是：它包括以下工艺过程：
(1)按重量比例为0.05-20∶1的聚偏氟乙烯和聚氧化乙烯混合成粘接剂；
(2)按重量比例为1000∶5-200∶0.5-20∶5000-20000的上述粘接剂、2，2-二对羟苯基六氟丙烷、引发剂和碳酸丙烯酯混合成有机溶剂，用搅拌器搅拌10min到2h，形成一种含交联聚偏氟乙烯和未交联聚氧化乙烯的透明溶液；
(3)将重量比为4-100∶1的氧化钴锂、氧化锰锂、氧化镍锂、氧化镍钴锂、二氧化锰、碳、硅中的任一种材料构成的电极活性物质和碳、铜、镍中任一种材料构成的导电剂放入上述透明溶液中，搅拌30min到6h，形成均匀的粘稠浆料；
(4)将上述浆料涂布在由铜带、铝带、镍带、钢带中任一种材料构成的集流体上，将涂布浆料的集流体加热到60-100℃，当有机溶剂挥发干净后冷却到常温，即得到待处理电极；
(5)将待处理电极的厚度压至0.05-0.5mm后，成为待交联电极；
(6)将待交联电极置于90-400℃的恒温炉中，5分钟-6小时后自然冷却到常温，取出后即为电池用耐腐蚀电极。
2、根据权利要求1所述的电池用耐腐蚀电极的制造方法，其特征在于：所述搅拌器为磁力搅拌器。
3、根据权利要求1所述的电池用耐腐蚀电极的制造方法，其特征在于：将所述集流体平铺在涂布导轨上，用涂布刀具将上述浆料均匀分布在集流体上。
4、根据权利要求1所述的电池用耐腐蚀电极的制造方法，其特征在于：所述待处理电极由碾压机压至厚度为0.05-0.5mm的待交联电极。
5、根据权利要求1所述的锂离子电池用耐腐蚀电极的制造方法，其特征在于：将待交联电极放入具有惰性气体或真空条件的加热箱中，设定加热温度为90-400℃，开始加热待温度达到设定后恒温5分钟-6小时，然后自然冷却至常温，取出后即为电池用耐腐蚀电极。
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