鋰離子電池極片的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鋰離子電池制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高能量密度鋰電池極片的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著通訊、數(shù)碼產(chǎn)品越來越輕薄化，同時(shí)對(duì)設(shè)備待機(jī)時(shí)間的要求越來越高，對(duì)電芯的能量密度、循環(huán)壽命、內(nèi)阻等方面提出了更高的要求。而目前在正、負(fù)極活性物質(zhì)材料克容量都發(fā)揮到極致的情況下，進(jìn)一步提高電芯容量成了鋰電池領(lǐng)域的一個(gè)技術(shù)瓶頸。
[0003]如圖1所示，在電池極片的生產(chǎn)過程中，無論是正極片A還是負(fù)極片B，都會(huì)在極片的端部留下一段未涂覆活性物質(zhì)的空白區(qū)域C，用于點(diǎn)焊極耳D。由于需要在極片上留出不能涂覆活性物質(zhì)的空白區(qū)域，該空白區(qū)域就會(huì)占用電芯的有效空間，不僅影響電芯能量密度的提升，而且也增加了電芯的成本;其次，現(xiàn)有極片上極耳位區(qū)域的厚度和其它涂覆了活性物質(zhì)的區(qū)域的厚度差異大，導(dǎo)致電芯平整度不能滿足高端客戶需求。
[0004]為了解決以上問題，專利號(hào)為201110294572.1的中國發(fā)明專利公開了一種電池正極板的制備方法，該方法的步驟為:采用泡沫鎳做基體，將泡沫鎳預(yù)壓至所需厚度后，在其一側(cè)邊的正反面上對(duì)稱粘貼一層高溫膠帶，使極板在一側(cè)留出空白基體以便與極耳連接；將正極漿料導(dǎo)入漿槽中，貼好高溫膠帶的泡沫鎳通過漿槽，使?jié){料均勻的填充至泡沫鎳的孔隙中，并將泡沫鎳表面刮平;將浸有正極漿料的泡沫鎳極板進(jìn)行烘干;除去高溫膠帶，用對(duì)輥機(jī)滾壓至所需厚度;將壓好的泡沫鎳極板裁片，制成正極板。采用該方法制成的正極板，除了采用貼膠帶的方法留出極耳焊接區(qū)域外，活性物質(zhì)完全涂覆于整個(gè)極板上，因此比容量較高、內(nèi)阻較低且具有高功率特性。但是該極板的制備工藝是在極片上貼附高溫膠，由于膠紙與空箔的粘附力一直存在，清除膠紙的過程中，撕拉膠紙時(shí)不可避免存在拉破箔材的風(fēng)險(xiǎn)，而且清除貼膠后仍可能存在膠層粘附在空箔上的情況，在焊接極耳時(shí)容易導(dǎo)致極耳虛焊，造成極耳容易從極片上脫落，從而影響電芯性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種可以提高電芯能量密度和改善電芯平面度的極片制備方法，該方法還可以減少電芯集流體空箔用量和隔膜用量，降低成本。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取如下的技術(shù)解決方案:
[0007]鋰離子電池極片的制備方法，包括以下步驟:
[0008]在箔材的極耳焊接區(qū)貼上發(fā)泡膠紙，所述發(fā)泡膠紙的膠質(zhì)中含有發(fā)泡劑；
[0009]對(duì)箔材進(jìn)行涂布，使活性物質(zhì)將箔材及發(fā)泡膠紙完全覆蓋；
[0010]將涂布完成后的箔材送入烘箱中進(jìn)行分段烘烤，所述烘箱包括若干節(jié)烘箱，其中最后一節(jié)烘箱為高溫烘箱，高溫烘箱的溫度最高且高于發(fā)泡膠紙中發(fā)泡劑的發(fā)泡溫度；
[0011 ]箔材離開烘箱后，用毛刷將經(jīng)高溫烘烤而降粘卷曲的發(fā)泡膠紙掃除，使極耳位區(qū)域露出空箔；
[0012]對(duì)極片進(jìn)行烘烤、輥壓、分切和極耳焊接，完成極片的制作。
[0013]更具體的，毛刷將降粘卷曲的發(fā)泡膠紙掃除后，采用真空吸嘴將毛刷掃下的膠紙進(jìn)行收集。
[0014]更具體的，所述高溫烘箱設(shè)定的溫度范圍是115?140°C。
[0015]更具體的，所述高溫烘箱的烘烤時(shí)間為10?30秒。
[0016]由以上技術(shù)方案可知，本發(fā)明在極片的極耳焊接區(qū)貼附發(fā)泡膠紙，在完全涂敷活性物質(zhì)并烘烤后，將發(fā)泡膠紙清除，再按正常工藝烘烤、輥壓、分切后，在預(yù)先設(shè)定的區(qū)域焊接極耳，由于本發(fā)明在涂覆活性物質(zhì)時(shí)是完全覆蓋整個(gè)極片，不存在留白區(qū)域，可以提高電芯表面的平面度和電芯能量密度，從而提高電芯的循環(huán)性能；而且本發(fā)明采用的發(fā)泡膠紙膠層中含有在高溫下會(huì)發(fā)泡膨脹的發(fā)泡劑，發(fā)泡膠紙經(jīng)過高溫烘烤后，膠層中的發(fā)泡劑對(duì)粘接劑的親合力遠(yuǎn)大于箔材對(duì)粘接劑的親合力，從而可以降低膠紙粘性，防止箔材粘膠，避免了在清除發(fā)泡膠紙時(shí)會(huì)拉破箔材的風(fēng)險(xiǎn)，而且不會(huì)存在膠層粘附在空箔上的情況，可以保證極耳穩(wěn)固焊接，從而提高電芯性能。
【附圖說明】
[0017]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖做簡單介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0018]圖1為現(xiàn)有技術(shù)的極片的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2至圖8b為本發(fā)明實(shí)施例的正極極片制備過程的示意圖。
[0020]圖9至圖13為本發(fā)明實(shí)施例的負(fù)極極片制備過程的示意圖。
[0021]圖14為采用本發(fā)明方法制備得到的電芯的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]為了讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征及優(yōu)點(diǎn)能更明顯，下文特舉本發(fā)明實(shí)施例，并配合所附圖示，做詳細(xì)說明如下。
[0023]本發(fā)明方法的基本思路是:在極片，如箔材上需要焊接極耳的區(qū)域貼上高溫下可以發(fā)泡失粘的發(fā)泡膠紙;然后對(duì)貼有發(fā)泡膠紙的空箔進(jìn)行涂布，使活性物質(zhì)將極片，包括貼有膠紙的區(qū)域完全覆蓋;將涂覆完畢的極片送入烘箱中進(jìn)行烘烤，極片在烘烤的同時(shí)，膠紙上的發(fā)泡膠也在高溫下膨脹、失粘，并卷曲微粘附于空箔上;烘烤完畢后，將發(fā)泡膠從極片上掃下，使極片極耳位露出空箔;在發(fā)泡膠隔離的極耳位上點(diǎn)焊極耳。
[0024]以上是本發(fā)明的核心思想，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0025]在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以采用其它不同于在此描述的其它方式來實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。
[0026]下面以一個(gè)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的極片制備方法進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0027]本實(shí)施例所制備電芯的尺寸為:長度<95.7mm，寬度= 37.62±0.6mm，厚度<3.24；
[0028]正極片的制作步驟如下:
[0029]步驟1、在箔材的極耳焊接區(qū)貼上發(fā)泡膠紙；
[0030]在寬120mm的鋁箔的端部貼上兩張10*40mm的發(fā)泡膠紙，該兩張發(fā)泡膠紙之間的間隔為6± 1mm，發(fā)泡膠紙的頂端邊緣與鋁箔的頂端邊緣之間的間隔為5± 1mm，如圖2所示;然后間隔388± 1mm再貼兩張間隔為6±lm的發(fā)泡膠紙，如此反復(fù)循環(huán)，直至將一整卷空箔都貼上發(fā)泡膠紙；
[0031]本發(fā)明所采用的發(fā)泡膠紙為膠質(zhì)中含有發(fā)泡劑的膠紙，膠質(zhì)中的發(fā)泡劑在特定的發(fā)泡溫度下會(huì)開始膨脹，從而可以降低膠質(zhì)中粘接劑與空箔的粘附面積，達(dá)到降低膠紙粘度的目的；本發(fā)明的發(fā)泡膠紙為市場(chǎng)上銷售的產(chǎn)品，本實(shí)施例采用的是東莞市澳中電子材料有限公司生產(chǎn)的型號(hào)為317H-3635發(fā)泡膠紙；
[0032]步驟2、對(duì)貼了發(fā)泡膠紙的箔材進(jìn)行涂布，使活性物質(zhì)將箔材及發(fā)泡膠紙完全覆蓋；
[0033]對(duì)空箔進(jìn)行涂布時(shí)，涂布頭部與膠紙平齊，涂布長度為389土 1mm，涂布寬度為117土 1mm，涂布面密度為0.02085 土 0.00025g/cm2 ；涂布后的極片如圖3所示；
[0034]步驟3、將極片送入烘箱進(jìn)行分段烘烤，最后一節(jié)