專(zhuān)利名稱(chēng)：一種電池極片,其制備方法及包含該極片的二次電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電池極片，這種電池極片的制備方法，以及包含該極片的二次電 池。
背景技術(shù)：
電池極片上含有的電極活性物質(zhì)的量是影響電池容量的因素之一。以鋰離子二次 電池為例，其極片上，尤其是正極片上含有的正極活性物質(zhì)的量，對(duì)電池容量及循環(huán)性能有 一定影響。傳統(tǒng)的極片制造工藝(一次性敷料成型工藝)是將電極漿料一次性涂布在電 極集流體上，然后干燥、壓延制成電池極片。在集流體尺寸一定的情況下，常用增加對(duì)集流 體一次性敷料量的方法來(lái)提高電極片上正極活性物質(zhì)的含量，從而提高電池容量。這種方法的缺陷有二 首先，電池殼體內(nèi)部狹小的空間限制了極片厚度，從而限制 了敷料量，使電池容量難以有更大提高；其次，一次性敷料量過(guò)大，壓延時(shí)容易造成敷料不 均勻，容易掉料，且敷料后的極片表面不光滑，這會(huì)影響電池的循環(huán)性能。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決按照傳統(tǒng)的一次性涂敷成型工藝，僅通過(guò)增加極片上的敷料量來(lái)提高電 池的容量，對(duì)電池容量的提高較小的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明首先提供一種電池極片，包括集流體 和附著于集流體上的電極材料，所述極片上有至少兩層電極材料，且靠近集流體基材的電 極材料層中，電極活性物質(zhì)的體積密度較大。為了解決按照傳統(tǒng)的一次性涂敷成型工藝，僅通過(guò)增加極片上的敷料量來(lái)提高電 池的容量，對(duì)電池容量的提高較小的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明進(jìn)一步提供一種電池極片的制備方 法，包括如下步驟首先向集流體基材上涂敷和/或填充含有電極活性物質(zhì)的漿料，然后干 燥、壓延，得到敷有電極材料的極片；然后重復(fù)進(jìn)行如下操作至少一次，制成電池極片向所述敷有電極材料的極片上 涂敷和/或填充含有電極活性物質(zhì)的漿料，然后干燥、壓延。為了解決按照傳統(tǒng)的一次性涂敷成型工藝得到的電池極片，由于極片上電極活性 物質(zhì)的含量(即電極活性物質(zhì)的面密度)較小，從而使電池容量較小的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明最 后提供一種二次電池，所述二次電池包括電池殼體、電極組和電解液，電極組和電解液密封 在電池殼體內(nèi)，電極組包括依次卷繞或疊置的正極片、隔膜和負(fù)極片，所述正極片和/或負(fù) 極片采用本發(fā)明提供的二次電池極片。本發(fā)明的電池極片制備方法采用重復(fù)多次敷料一干燥一壓延的工藝流程，完成一 片電池極片的制作。與現(xiàn)有技術(shù)相比，這種方法得到的相同厚度的極片上的敷料量較大，極 片上電極活性物質(zhì)的面密度較高，且電極表面仍可保持較高的光澤度，從而提高了電池的 容量和循環(huán)性能。
具體實(shí)施例方式下面詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。本發(fā)明具體實(shí)施方式
首先提供一種電池極片，包括集流體和附著于集流體上的電 極材料，所述極片上有至少兩層電極材料，且靠近集流體基材的電極材料層中，電極活性物 質(zhì)的體積密度較大。本發(fā)明具體實(shí)施方式
接著提供一種上述電池極片的制備方法，包括如下步驟首 先向集流體基材上涂敷和/或填充含有電極活性物質(zhì)的漿料，然后干燥、壓延，得到敷有電 極材料的極片；然后重復(fù)進(jìn)行如下操作至少一次，制成電池極片向所述敷有電極材料的極片上 涂敷和/或填充含有電極活性物質(zhì)的漿料，然后干燥、壓延。采用上述方法得到的電池極片，由于分多次完成敷料一干燥一壓延的工藝，制成 一片電池極片，因此其集流體上的電極材料至少有兩層，具體的說(shuō)，進(jìn)行幾次敷料一干燥一 壓延的操作，集流體上就有幾層電極材料。并且，由于靠近集流體基材的電極材料層受到的 壓延次數(shù)大于遠(yuǎn)離集流體基材的電極材料層，例如，第一層電極材料共受到3次壓延，第二 層電極材料共受到2次壓延，第三層電極材料只受到1次壓延，所以，靠近集流體基材的電 極材料層中，電極活性物質(zhì)的體積密度較大。根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施方式
的電池極片制備方法，先將部分漿料涂布于電極集流 體，干燥、壓延后，得到一次敷料的極片，然后重復(fù)多次敷料一干燥一壓延的工藝，完成一片 電池極片的制作。這樣，由于每次敷料量較少，且每次敷料、干燥后都進(jìn)行壓延，因此，相比 于傳統(tǒng)的一次性敷料成型工藝，可以將電極材料壓的更密實(shí)，且均勻性更好。故敷料量相同 時(shí)，采用根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施方式
的方法得到的電極片的厚度較小，電極活性物質(zhì)的面密 度更大；壓延后的極片的敷料厚度相同時(shí)，采用根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施方式
的方法得到的電 極片上敷料量增多，極片上電極活性物質(zhì)的面密度增大，從而使電池容量增大。另外，多次敷料多次壓延的工藝可以改善一次性完成敷料一干燥一壓延的生產(chǎn)流 程所得到的電池極片上，電極活性物質(zhì)分布不夠均勻，電極材料與集流體之間的附著力不 夠強(qiáng)的缺點(diǎn)，有利于提高電池的循環(huán)性能。發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)敷料量較多時(shí)，采用傳統(tǒng)的一次性敷料工藝得到的電極片，其表 面不夠平整光滑，極片表面的光澤度不高，影響電池循環(huán)性能，而采用根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施 方式的電池極片制造方法，較好的克服了這一缺點(diǎn)。根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施方式
的電池極片的制備方法，每次壓延時(shí)極片單位面積上受 到的壓延力可以相同也可以不同，優(yōu)選極片單位面積上受到的壓延力相同，這樣得到的極 片的各向均勻性更好。根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施方式
的電池極片的制備方法，每次壓延時(shí)極片單位面積上受 到的壓延力相同，前后兩次敷料的單面敷料厚度可以相同，也可以不同。優(yōu)選前后兩次敷料 的單面敷料厚度滿(mǎn)足如下關(guān)系前后兩次敷料的單面敷料厚度的差不大于較厚單面敷料厚 度的50%。所述單面敷料厚度是指向集流體基材的一個(gè)表面或含有電極材料的集流體(指 已經(jīng)完成至少一次敷料一干燥一壓延的工藝流程的集流體)的一個(gè)表面上涂敷和/或填充 含有電極活性物質(zhì)的漿料，然后干燥、壓延得到的電極材料的厚度。例如，重復(fù)兩次敷料一干燥一壓延的工藝流程，完成一片正極片的制作，正極片上
4正極材料的總敷料厚度(不包括集流體厚度)為260 ym。第一次、第二次敷料厚度分別是 160 u m、100 u m，第一次單面敷料厚度80 u m，第二次單面敷料厚度50 u m。第一次單面敷料 厚度與第二次單面敷料厚度的差為30iim，占第一次單面敷料厚度的37. 5%。由于按照上述方法，前后兩次敷料的單面敷料厚度相差不大，故這樣得到的電池 極片，厚度相同時(shí)(前提是集流體的尺寸也相同)電極活性物質(zhì)的面密度、電極活性物質(zhì)分 布的均勻性、電極材料與集流體之間的附著力(即剝離強(qiáng)度)均較好，電池容量較高；另外， 極片表面的光澤度提高，相應(yīng)的，電池的循環(huán)性能也較好。所述電極材料是指漿料中的溶劑 揮發(fā)完后剩下的物質(zhì)。例如，鋰離子二次電池的正極材料一般包括正極活性物質(zhì)和粘結(jié)劑； 負(fù)極材料通常包括負(fù)極活性物質(zhì)、粘結(jié)劑以及選擇性含有的導(dǎo)電劑。鎳氫電池的正極材料 一般包括正極活性物質(zhì)和粘合劑。更優(yōu)選前后兩次敷料的單面敷料厚度的差不大于較厚單面敷料厚度的50%，且后 一次單面敷料厚度大于前一次單面敷料厚度。例如，重復(fù)三次敷料一干燥一壓延的工藝流程，完成一片正極片的制作，正極片上 電極材料總厚度(即總敷料厚度，不包括集流體厚度)為360 y m。第一次、第二次、第三次敷 料厚度分別是100 umU20um, 140 u m,相應(yīng)的，三次敷料的單面敷料厚度分別是50 y m、 60um,70umo前一次敷料量比后一次敷料量少(即前一次敷料厚度比后一次小)時(shí)，漿料 更容易被壓得更密實(shí)，分布也更均勻，更容易得到面密度高，且表面光澤度較高的極片?？紤]實(shí)際生產(chǎn)的要求，敷料一干燥一壓延的工藝流程不宜重復(fù)太多次，一般2 3 次即可，優(yōu)選2次。根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施方式
的電池極片制備方法，所述含有電極活性物質(zhì)的漿料 的粘度可以選擇本領(lǐng)域常用的漿料粘度，例如，鎳鎘電池正極漿料4000-7000CP，鎳氫電池 正極漿料1500-3500CP，鋰離子二次電池負(fù)極漿料粘度3000-5000CP。含有鋰離子二次電 池正極活性物質(zhì)的鋰離子二次電池正極漿料的粘度優(yōu)選2000 4000CP，更優(yōu)選2800 3500CP。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在鋰離子二次電池制作過(guò)程中，使用2000 4000CP的正極材料漿 料，壓延后得到的正極片上正極材料的密度較均勻，極片的表面光澤度較好，從而電池的循 環(huán)性能較好。使用2800 3500CP的正極材料漿料，壓延后得到的正極片上正極活性物質(zhì) 的密度更均勻，極片的表面光澤度更好，從而電池的循環(huán)性能更好。漿料粘度的測(cè)試方法使用brookfild粘度計(jì)，25°C下以30轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速測(cè)量得到。本發(fā)明具體實(shí)施方式
提供的電池極片制作方法提高電池容量的實(shí)質(zhì)是使敷料厚 度相同時(shí)(前提是壓延力相同)，敷料量更大，電極活性物質(zhì)的面密度更大，從而提高電池 容量。顯然，這種方法適用于各種電池極片的制作，例如鎳氫電池、鎳鎘電池、鋰離子電池寸。對(duì)于鋰離子二次電池而言，由于負(fù)極片上負(fù)極活性材料的面密度對(duì)電池容量的影 響沒(méi)有正極活性物質(zhì)的面密度對(duì)電池容量的影響大，所以，鋰離子二次電池負(fù)極片的制備 可以選擇本領(lǐng)域常用的方法，優(yōu)選按照本發(fā)明具體實(shí)施方式
的方法。一種二次電池，包括電池殼體、電極組和電解液，電極組和電解液密封在電池殼體 內(nèi)，電極組包括依次卷繞或疊置的正極片、隔膜和負(fù)極片，所述正極片和/或負(fù)極片采用本 發(fā)明具體實(shí)施方式
的提供的二次電池極片。所述二次電池包括鋰離子二次電池、鎳氫二次 電池、鎳鎘二次電池。
所述二次電池電極組的結(jié)構(gòu)為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知，一般來(lái)說(shuō)，電極組包括依次 卷繞或疊置的正極片、隔膜和負(fù)極片，隔膜位于正極片和負(fù)極片之間。卷繞或疊置的方式為 本領(lǐng)域技術(shù)人員公知。所述二次電池正極片的組成為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知，一般來(lái)說(shuō)，正極包括集流體 以及涂覆和/或填充在集流體上的正極材料。所述二次電池集流體的選擇為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知。例如，鋰離子二次電池的正 極集流體選用鋁箔，負(fù)極集流體選用銅箔；鎳氫電池的正極集流體可以選用打孔鋼帶、泡沫 鎳等，負(fù)極集流體選用金屬網(wǎng)。所述二次電池正極材料為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知，包括正極活性物質(zhì)和粘結(jié)劑。以 鋰離子二次電池為例，鋰離子二次電池的正極活性物質(zhì)可以選自本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任 何用于鋰離子電池的正極活性物質(zhì)，例如LiCo02、LiNi02、LiMn204、LiFeP04和鋰鎳錳氧化物 中的一種或幾種，優(yōu)選包括LiFeP04。以鎳氫電池為例，鎳氫電池的正極活性物質(zhì)可以選自 本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何用于鎳氫電池正極的正極活性物質(zhì)，例如氫氧化鎳。二次電池正極用粘結(jié)劑的種類(lèi)和含量為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知。以鋰離子二次電池 為例，其正極用粘結(jié)劑可以選自含氟樹(shù)脂和/或聚烯烴化合物，如聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚 四氟乙烯(PTFE)或丁苯橡膠(SBR)中的一種或幾種。一般來(lái)說(shuō)，鋰離子二次電池正極用粘 結(jié)劑的含量為正極活性物質(zhì)的0. 01-8wt%，優(yōu)選為l-5wt%。二次電池負(fù)極采用本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的各種二次電池常用的負(fù)極，即含有負(fù)極 集流體和涂覆在負(fù)極集流體上的負(fù)極材料。本發(fā)明對(duì)負(fù)極材料沒(méi)有特別的限制，可以采用 本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的各種二次電池常用的負(fù)極材料。各種二次電池，例如鋰離子二次電 池、鎳氫二次電池、鎳鎘二次電池的負(fù)極材料通常都包括負(fù)極活性物質(zhì)、粘結(jié)劑以及選擇性 含有的導(dǎo)電劑。以鋰離子二次電池為例，鋰離子二次電池負(fù)極活性物質(zhì)可以采用現(xiàn)有技術(shù)中常用 的各種負(fù)極活性物質(zhì)，例如碳材料。所述碳材料可以是非石墨化炭、石墨或由多炔類(lèi)高分子 材料通過(guò)高溫氧化得到的炭，也可使用其它碳材料例如熱解炭、焦炭、有機(jī)高分子燒結(jié)物、 活性炭等。所述有機(jī)高分子燒結(jié)物可以是通過(guò)將酚醛樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂等燒結(jié)并炭化后所得 的產(chǎn)物。鋰離子二次電池負(fù)極所用的導(dǎo)電劑的含量和種類(lèi)為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，例如， 以負(fù)極材料為基準(zhǔn)，導(dǎo)電劑的含量一般為0. l_12wt%。鋰離子二次電池負(fù)極所用的導(dǎo)電劑 可以選自導(dǎo)電碳黑、鎳粉、銅粉中的一種或幾種。以鎳氫電池為例，鎳氫電池負(fù)極活性物質(zhì)可以選自本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何用 于鎳氫電池負(fù)極的負(fù)極活性物質(zhì)，例如AB5型儲(chǔ)氫合金。鎳氫二次電池負(fù)極用導(dǎo)電劑可以 是鎳氫二次電池負(fù)極常用的各種導(dǎo)電劑，如石墨、導(dǎo)電炭黑、鎳粉、鈷粉等中的一種或幾種。 鎳氫二次電池負(fù)極用導(dǎo)電劑的用量為本領(lǐng)域常規(guī)用量即可。例如，以負(fù)極活性物質(zhì)的重量 為基準(zhǔn)，所述導(dǎo)電劑的含量為0. 01-5重量％，優(yōu)選為0. 02-3重量％。鋰離子二次電池負(fù)極用粘結(jié)劑可以選自鋰離子電池常規(guī)的負(fù)極用粘結(jié)劑，如聚乙 烯醇、聚四氟乙烯、羥甲基纖維素(CMC)、丁苯橡膠(SBR)中的一種或幾種。一般來(lái)說(shuō)，鋰離 子二次電池負(fù)極用粘結(jié)劑的含量為負(fù)極活性物質(zhì)的0. 5-8wt%，優(yōu)選為2-5wt%。鎳氫電池 負(fù)極用粘合劑可以是各種親水性粘合劑、疏水性粘合劑中的一種或幾種，例如可以是羧甲 基纖維素、羥丙基甲基纖維素、甲基纖維素、聚丙烯酸鈉和聚四氟乙烯(PTFE)中一種或幾種。將鋰離子二次電池正極材料、負(fù)極材料分別配成正極漿料、負(fù)極漿料所用的溶劑 可以選自本領(lǐng)域常用的溶劑，如選自N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N，N-二甲基甲酰胺(DMF)、 N，N-二乙基甲酰胺(DEF)、二甲亞砜(DMS0)、四氫呋喃(THF)、水和醇類(lèi)中的至少一種。溶 劑的用量使包括正極活性物質(zhì)和粘結(jié)劑在內(nèi)的正極材料形成漿料即可，漿料的粘度為本領(lǐng) 域公知。優(yōu)選使正極漿料的粘度達(dá)到2000 4000CP ；更優(yōu)選正極漿料的粘度達(dá)到2800 3500CP。負(fù)極漿料粘度選擇本領(lǐng)域常用的負(fù)極漿料粘度即可，例如3000-5000CP。將鎳氫二次電池正極材料、負(fù)極材料分別配成正極漿料、負(fù)極漿料所用的溶劑可 以選自本領(lǐng)域常用的溶劑；將鎳鎘二次電池正極材料、負(fù)極材料分別配成正極漿料、負(fù)極漿 料所用的溶劑可以選自本領(lǐng)域常用的溶劑。鎳氫二次電池、鎳鎘二次電池的電解液也為本 領(lǐng)域公知，在此不再贅述。鋰離子二次電池的電解液可以選擇鋰離子二次電池常用的電解液，例如優(yōu)選如下 成分的電解液0. 5 2. Omol/L的電解質(zhì)鹽，碳酸乙烯酯和/或碳酸丙烯酯與常溫下粘度 不大于ImPa s的低粘度有機(jī)溶劑按照質(zhì)量比0. 2 1. 2混合而成的混合溶劑。所述常溫下粘度不大于ImPa s的低粘度有機(jī)溶劑選自碳酸二甲酯(DMC)、碳酸 二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸甲丙酯(MPC)、亞硫酸二甲酯(DMS)、亞硫酸二乙酯 (DES)中的至少一種。所述鋰離子二次電池電解液中的電解質(zhì)鹽可以選擇本領(lǐng)域常用的電解質(zhì)鹽，例如 LiPF6、LiC104、LiBF4、LiAsF6、LiSiF6、LiB (C6H5) 4、LiCl、LiBr、LiAlCl4,優(yōu)選包括 LiPF6。本發(fā)明具體實(shí)施方式
提供的二次電池，隔膜層設(shè)置于正極和負(fù)極之間，具有電絕 緣性能和液體保持性能，并與正極、負(fù)極和電解液一起密封在電池殼體中。所述隔膜層可以 選自本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的各種二次電池所用的隔膜層。例如，鋰離子二次電池常用聚烯 烴微多孔膜、改性聚丙烯氈、聚乙烯氈、玻璃纖維氈、超細(xì)玻璃纖維紙維尼綸氈或尼龍氈與 可濕性聚烯烴微孔膜經(jīng)焊接或粘接而成的復(fù)合膜。鎳氫、鎳鎘二次電池可以選自堿性二次 電池中所用的各種隔膜，如聚烯烴纖維無(wú)紡布且表面引入親水性纖維或經(jīng)磺化處理的片狀 元件。本發(fā)明具體實(shí)施方式
提供的二次電池，其制備方法包括將正極和負(fù)極之間設(shè)置隔 膜，構(gòu)成電極組，將該電極組容納在電池殼體中，注入電解液，然后將電池殼體密閉。下面以鋰離子二次電池正極片的制作和相應(yīng)的電池的性能為例，來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本 發(fā)明。實(shí)施例11.鋰離子二次電池正極片的制備正極漿料的制備將正極活性物質(zhì)磷酸鐵鋰(LiFeP04)膠粘劑PVDF 添加劑碳黑 以92 4 4的質(zhì)量比加入到700克溶劑N、N-二甲基吡咯烷酮(NMP)中，混合均勻，制 成粘度3000CP的正極漿料。LiFeP04、膠粘劑、碳黑、溶劑(NMP)的用量分別是9200克，400 克，400克，700克。一次敷料將上步得到的正極漿料用涂布機(jī)涂布在16 ym厚的鋁箔(正極集流 體)的兩個(gè)表面上，然后120°C干燥0.5小時(shí)，最后用壓片機(jī)壓延，得到一次敷料的正極片。 壓延后得到的第一次敷料的正極片上正極材料的厚度(即雙面敷料厚度，不包括鋁箔在內(nèi))為100 ii m，第一次單面敷料厚度為50 u m。二次敷料在上步得到的一次敷料的正極片上第二次涂敷正極漿料，所用正極漿 料與一次涂敷時(shí)相同。敷料后，120度干燥0.5小時(shí)，最后用壓片機(jī)壓延、切片，制成長(zhǎng)X 寬X厚=600mmX 53. 5mmX0. 2mm的單片正極片。第二次壓延力與第一次相同。壓延后得 到的正極片上第二次敷料厚度為150 u m,第二次單面敷料厚度為75 u m,每片正極片上含 有18. 51g正極活性物質(zhì)。2.鋰離子二次電池負(fù)極片的制備將100g負(fù)極活性物質(zhì)石墨、1. 0g導(dǎo)電劑炭黑、3. 5g粘合劑丁苯橡膠(SBR)和1. 0g 羧甲基纖維素(CMC)加入到120g去離子水中，然后在真空攪拌機(jī)中攪拌形成穩(wěn)定、均一的 負(fù)極漿料。再將該漿料用涂布機(jī)涂布在8 ym厚的銅箔集流體上，于100°C下干燥15min，壓 延后切片得到長(zhǎng)X寬X厚=610mmX55. 5mmX0. 18mm的負(fù)極片。每片負(fù)極片上含有7. 72g 負(fù)極活性物質(zhì)。3.電池的制備將上述正極片、隔膜(3層膜，厚18 y m，材質(zhì)為PE/PP/PE)、負(fù)極片依次疊放并卷繞 成一個(gè)圓柱形卷芯，然后收納入直徑18mm、高65mm的圓柱形鋼質(zhì)電池外殼中，隨后注入電 解液，密封，制成圓柱形鋰離子電池。電解液的成分EC、DEC、DMC以質(zhì)量比1 1 1混合 的混合溶劑，電解質(zhì)鹽為lmol/L的LiPF6。實(shí)施例2按照實(shí)施例1的方法，不同的是第一次、第二次敷料厚度分別是lSOymUOOiim， 相應(yīng)的，第一次單面敷料厚度、第二次單面敷料厚度分別為T(mén)SiimJOiim。每片正極片上正 極活性物質(zhì)的含量18. 5g。比較例1采用與實(shí)施例1相同的方法，不同的是第一次涂布正極漿料并干燥后不壓延，直 接進(jìn)行第二次涂布，然后壓延，制成鋰離子二次電池正極片。制成的正極片上正極材料的總 厚度(即總敷料厚度，不包括正極集流體)為250 y m。每片正極片含有16. 1正極活性物質(zhì) LiFeP04。比較例2按照傳統(tǒng)的一次性敷料工藝制備鋰離子二次電池的正極片。壓延后得到的正極片 上，正極材料的總厚度(即總敷料厚度，不包括正極集流體)為250 ym，與實(shí)施例1相同。 正極活性物質(zhì)的面密度是480g/m2，每片正極片含有13. 42g正極活性物質(zhì)LiFeP04。本發(fā)明實(shí)施例所用到的化學(xué)原料、測(cè)試儀器的來(lái)源分別如下表1和表2所示。按下述方法檢測(cè)正極片上正極材料的剝離強(qiáng)度、電池實(shí)際容量和常溫循環(huán)性能， 結(jié)果如表3所示。極片剝離強(qiáng)度測(cè)試方法將極片裁剪成長(zhǎng)X寬=120mmX40mm的極片，使用表2 所示的剝離強(qiáng)度測(cè)試設(shè)備測(cè)試涂層與集流體剝離力的大小。電池首次放電容量的測(cè)試常溫下1C電流充電至4. 2V，然后恒壓充電，截至電流 為0. 05C，然后1C恒流放電至2. 75V。電池的設(shè)計(jì)容量C = 2500mAh。常溫循環(huán)性能測(cè)試按照上述首次放電容量的測(cè)試方法，進(jìn)行100次循環(huán)后，測(cè)試 電池的放電容量。100次循環(huán)后的放電容量與首次循環(huán)的放電容量之比即為電池的容量保
8持率(% )o表1 本發(fā)明實(shí)施例所用試劑和原料 表2 本發(fā)明實(shí)施例所用各種測(cè)試方法及儀器 表3鋰離子二次電池極片性能及電池性能測(cè)試結(jié)果 比較上述實(shí)施例與對(duì)比例可以看出1.集流體的厚度相同時(shí)，采用根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方法制備的鋰離子二次電池正 極片，正極材料面密度、正極材料與集流體之間的剝離強(qiáng)度(反應(yīng)正極材料對(duì)集流體的附 著力)均有提高，且剝離強(qiáng)度平均提高約2. 5N/m，達(dá)到5. lN/m以上。2.集流體的厚度相同時(shí)，采用根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方法制備的正極片的鋰離子二 次電池，其常溫下的初始放電容量、常溫下100次循環(huán)后的容量保持率均有提高，且常溫下 100次循環(huán)后的容量保持率可達(dá)95%。3.室溫下，鋰離子二次電池正極漿料粘度為3000CP時(shí)，電池100次循環(huán)后容量保 持率略?xún)?yōu)于正極漿料粘度2500CP時(shí)的容量保持率。雖然本發(fā)明實(shí)施例的極片制備方法僅涉及鋰離子二次電池正極片，但是，本領(lǐng)域 技術(shù)人員根據(jù)說(shuō)明書(shū)的敘述不需經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性勞動(dòng)即可很容易的聯(lián)想到本發(fā)明實(shí)施例的方 法可以應(yīng)用于鋰離子二次電池負(fù)極片，以及鎳氫、鎳鎘等電池極片的制備。所以，包括集流 體和電極材料的電池極片的制備方法均在本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種電池極片，包括集流體和附著于集流體上的電極材料，其特征在于，所述極片上有至少兩層電極材料，且靠近集流體基材的電極材料層中，電極活性物質(zhì)的體積密度較大。
2.—種電池極片的制備方法，包括如下步驟首先向集流體基材上涂敷和/或填充含有電極活性物質(zhì)的漿料，然后干燥、壓延，得到 敷有電極材料的極片；然后重復(fù)進(jìn)行如下操作至少一次，制成電池極片向所述敷有電極材料的極片上涂敷 和/或填充含有電極活性物質(zhì)的漿料，然后干燥、壓延。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的電池極片的制備方法，每次壓延過(guò)程中，極片單位面積上受到的 壓延力相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的電池極片的制備方法，前后兩次敷料的單面敷料厚度滿(mǎn)足如下關(guān) 系前后兩次敷料的單面敷料厚度的差不大于較厚單面敷料厚度的50%。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的電池極片的制備方法，后一次單面敷料厚度大于前一次單面敷料厚度。
6.根據(jù)權(quán)利要求2的電池極片的制備方法，含有鋰離子二次電池正極活性物質(zhì)的漿料 的粘度為2000 4000CP。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的電池極片的制備方法，含有鋰離子二次電池正極活性物質(zhì)的漿料 的粘度為2800 3500CP。
8.一種二次電池，包括電池殼體、電極組和電解液，電極組和電解液密封在電池殼體 內(nèi)，電極組包括依次卷繞或疊置的正極片、隔膜和負(fù)極片，其特征在于，所述正極片和/或 負(fù)極片采用權(quán)利要求1所述的二次電池極片。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電池極片的制備方法、二次電池極片以及二次電池。本發(fā)明提供的電池極片制備方法包括如下步驟重復(fù)進(jìn)行敷料→干燥→壓延的工藝流程至少兩次，制成電池極片，所述敷料是指向集流體基材或含有電極材料的集流體上涂敷和/或填充含有電極活性物質(zhì)的漿料。與傳統(tǒng)工藝相比，采用本發(fā)明提供的方法制作的電池極片在敷料厚度相同時(shí)，電極活性物質(zhì)的面密度更高，因而電池容量較大。
文檔編號(hào)H01M4/30GK101859885SQ20091004900
公開(kāi)日2010年10月13日 申請(qǐng)日期2009年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月9日
發(fā)明者孫華軍, 張?zhí)熨n, 許俊濤, 鄢小勇 申請(qǐng)人:上海比亞迪有限公司