锂离子电池电极的制作方法

本发明涉及一种电化学电池制造技术领域，具体地讲，本发明涉及一种电池电极，特别是锂离子电池电极。

背景技术：

在当今时代中，锂离子电池属于一种性能优良的新型电池产品，它具有零污染，零排放，能量密度高、体积小和循环使用寿命长等特点，因此在家用电器、数码产品、电动车辆、风力及太阳能储能等领域得到广泛应用。在锂离子电池结构中电极属于关键零部件，其功能直接关系到锂离子电池的性能。在现有技术条件下，本行业普遍采用锂合金金属氧化物直接涂覆在铝箔上制作锂离子电池的正极片。将石墨或硅碳材料直接涂覆在铜箔上作为负极片。按现有技术制成的正负极片均达到设计的预期，符合锂离子电池的配套要求。但是，其中的电池循环寿命指标不够先进，该指标直接影响用户的使用成本。若此项性能得以改善，现有的锂离子电池性能便再上一个新台阶。经分析研究认为，锂离子电池在组装成形并注入电解液之后，即进入电池化成阶段。由于现有技术的负极片表面组织密度不够，抗蚀能力不足，在化成期间负极片表面易生成一种sei膜。此膜的存在从微观上起到阻碍正极锂离子的正常运动，即消耗正锂离子运动能量，此负面效应一方面造成电池首次库伦效率降低，另一方面影响电池能量密度，最终导致电池循环寿命降低。

技术实现要素：

本发明主要针对现有技术的不足，提出一种锂离子电池电极，该电极结构简单、匹配合理、外置物附着力强、密度高，化成处理后负极片表面不易生成sei膜。

本发明通过下述技术方案实现技术目标。

锂离子电池电极，所述电极包括正极片和负极片，其改进之处在于：所述正极片由集流体、浆料薄膜和富锂氧化物组成。所述负极片由集流体、粘结剂和浆料薄膜组成。

作为进一步改进方案，所述正极片和负极片内置的集流体用一种多孔或穿孔材料制作，该材料的材质为铝或铜或不锈钢。

作为进一步改进方案，所述负极片配套的集流体与浆料薄膜之间涂有粘结剂。

作为进一步改进方案，所述粘结剂由锂粉和cmc及其衍生物制成。

作为进一步改进方案，所述浆料薄膜采用涂布或喷涂或打印方式附着于集流体上。

作为进一步改进方案，所述富锂氧化物通过涂布或喷涂或打印方式附着于正极片已附着的浆料薄膜上。

本发明与现有技术相比，具有以下积极效果：

1、合理选用多孔或穿孔材料制作正极片的载流体，有利于外涂的浆料薄膜附着及成形；

2、在负极片的载流体与浆料薄膜之间增加粘结剂，既提高附着力，又提高抗蚀能力，还能释放锂源，再加上负极片不易生成sei膜，自然减少正极的锂离子损耗速率；

3、在正极片外涂的浆料薄膜上外加涂富锂氧化物，当电池化成期间消耗的仅是富锂氧化物，因此提高了电池的首次库伦效率及能量密度，从而提高锂电池的循环寿命。

附图说明

图1是正极片或负极片平面结构示意图。

图2是正极片a-a截面结构放大示意图。

图3是负极片a-a截面结构放大示意图。

具体实施方式

下面根据附图并结合实施例，对本发明作进一步说明。

图1所示是锂离子电池电极，该电极包括正极片和负极片。所述正极片如附图2所示，它由集流体1、浆料薄膜2和富锂氧化物3组成。所述集流体1用一种多孔或穿孔材料制作，该材料的材质为铝或铜或不锈钢。本实施例选用铝质多孔材料制作集流体1，首先在集流体1外壁上喷涂浆料薄膜2，然后采用喷涂的方式将富锂氧化物3加到已固化的浆料薄膜2上。所述负极片由集流体1、粘结剂量4和浆料薄膜2组成。本实施例中负极片应用的集流体1同正极片应用集流体1完全相同，为了提高浆料薄膜2与集流体1的附着力及抗蚀性能，本发明在集流体1与浆料薄膜2之间涂有粘结剂4。该粘结剂4是一种专用品，它由锂粉和cmc及其衍生物共同制成。负极片结构中因添加了粘结剂4，一方面显著提高了集流体1与外喷涂的浆料薄膜2的附着力，另一方面因粘结剂4内含锂粉，在锂电池化成期间粘结剂4释放锂源，再加上集流体1上外涂的粘结剂4具有抗蚀功能，使得负极片表面不易生成sei膜，自然减少正极的锂离子损耗速率。本发明中的正极片最外层是富锂氧化物3，锂电池化成期间消耗的是富锂氧化物3，不是浆料薄膜2。采用上述技术措施，能够有效提高锂电池的首次库伦效率及能量密度，从而达到提高锂电池循环寿命的目的。

技术特征：

技术总结
本发明公开了锂离子电池电极，所述电极包括正极片和负极片，所述正极片由集流体、浆料薄膜和富锂氧化物组成。所述负极片由集流体、粘结剂和浆料薄膜组成。负极片结构中因添加了粘结剂，一方面显著提高了集流体与外喷涂浆料薄膜的附着力，另一方面因粘结剂内含锂粉，在锂电池化成期间粘结剂释放锂源，再加上集流体上外涂的粘结剂具有抗蚀功能，使得负极片表面不易生成SEI膜，自然减少正极锂离子损耗速率。本发明中的正极片最外层是富锂氧化物，锂电池化成期间消耗的是富锂氧化物，不是浆料薄膜。采用上述技术措施，能够有效提高锂电池的首次库伦效率及能量密度，从而达到提高锂电池循环寿命的目的。

技术研发人员：赵媛媛;孙全;佘沛亮;徐斌
受保护的技术使用者：江苏双登富朗特新能源有限公司;双登集团股份有限公司
技术研发日：2018.12.20
技术公布日：2019.05.10