一种提高涂布极片粘结性的方法及产品与流程

本发明属于锂离子电池，具体为一种提高涂布极片粘结性的方法及产品。

背景技术：

1、锂离子电池涂布工艺是一种基于对流体物性的研究，将一层或者多层液体涂覆在一种基材上的工艺，基材通常为柔性的薄膜或者衬纸，然后涂覆的液体涂层经过烘箱干燥或者固化方式使之形成一层具有特殊功能的膜层。简单来讲就是将电极材料均匀涂覆在集流体上。

2、锂离子电池极片涂布的方式目前主要有逗号辊转移涂布、狭缝挤压涂布。涂布使用的电极浆料具有一定的粘性，其中使用的粘结剂不同对涂布极片的粘结性也会有一定的差异，集流体的表面预处理、涂布烘箱温度、循环风和涂布速度也会对涂布极片的粘结性造成影响，涂布极片粘结性差会导致极片掉料，会对电池生产的后工序造成影响，最终影响电池的容量、电池的性能。因此，如何提高涂布极片粘结性是本发明需要重点解决的问题。

技术实现思路

1、本发明提供一种提高涂布极片粘结性的方法，能够有效解决浆料涂覆在集流体上极片粘结性差的问题，使极片不掉料。

2、为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种提高涂布极片粘结性的方法，所述极片包括集流体和电极材料，所述电极材料涂覆在集流体上，具体包括如下步骤，

4、步骤一，对集流体表面进行预处理来保护活性物质：通过物理毛化或化学刻蚀使集流体表面出现微凹坑，同时除去集流体表面的杂质便于活性物质附着形成集流体；使用溶剂利用机械辊压的方式，使活性物质与集流体紧密结合在一起并产生不可逆形变，在微凹坑处形成机械互锁结构，增强活性物质的附着强度；

5、步骤二，提高粘结剂的分子量：通过调节制胶过程中的搅拌公转速度、分散速度和搅拌时长，所述制胶公转速度为25～35rpm，分散速度为10～15hz,搅拌时长为4～10h，所述制胶为溶剂和粘结剂通过搅拌混合得到胶液；通过降低制胶公转速度和分散速度以及增加搅拌时长可使粘结剂在制胶过程中的分子结构不被破坏，提高粘结剂在制胶过程中的分子量，分子量越大，涂布极片粘结性越好。搅拌公转速度和分散速度越高，制胶过程中温度会增加，影响粘结剂的分子结构，从而影响分子量的分布；

6、步骤三，通过调节涂布机烘箱温度、循环风以及涂布速度：在涂布机上设置多节涂布机烘箱，每节烘箱设置为特定温度，其每节烘箱中设置有抽风和/或循环风，设置一定涂布速度进行涂布。

7、进一步地，步骤一中所述集流体为铝箔，所述活性物质为碳粉。

8、进一步地，所述电极材料为负极浆料。

9、进一步地，所述负极浆料包括溶剂、草酸、粘结剂、导电剂和钛酸锂。

10、进一步地，所述负极浆料的配比为溶剂52.92％：草酸0.14％：粘结剂1.71％：导电剂1.80％：钛酸锂43.41％。

11、进一步地，所述粘结剂为ta5130、fl2100、hsv900中的一种。

12、进一步地，所述涂布机烘箱有5节温度分别为：第1节烘箱设置90℃，第2节烘箱设置115℃，第3节烘箱设置120℃，第4节烘箱设置115℃，第5节烘箱设置110℃。

13、进一步地，所述涂布机上对应所述涂布机烘箱的循环风有5节，其中第4节还有1个抽风。

14、进一步地，所述循环风分别为：第1节循环风为23.5hz，第2节循环风为30.5hz，第3节循环风为30.5hz，第4节循环风为34hz，抽风为30.5hz，第5节循环风为23.5hz。

15、本发明还包括利用上述提高涂布极片粘结性的方法制备的极片产品。

16、本发明有益效果：

17、1.通过对集流体的表面预处理，其表面多个微坑，防止活性物质氧化并增大电极材料和集流体的之间粘合力。

18、2.通过增大电极材料中粘结剂的分子量、结晶度和熔点来提高粘结性。

19、3.通过调节涂布机烘箱温度、循环风和涂布速度来提高涂布极片粘结性。

技术特征：

1.一种提高涂布极片粘结性的方法，所述极片包括集流体和电极材料，所述电极材料涂覆在集流体上，其特征在于：包括如下步骤，

2.根据权利要求1所述的一种提高涂布极片粘结性的方法，其特征在于：步骤一中所述集流体为铝箔，所述活性物质为碳粉。

3.根据权利要求1所述的一种提高涂布极片粘结性的方法，其特征在于：所述电极材料为负极浆料。

4.根据权利要求3所述的一种提高涂布极片粘结性的方法，其特征在于：所述负极浆料包括溶剂、草酸、粘结剂、导电剂和钛酸锂。

5.根据权利要求4所述的一种提高涂布极片粘结性的方法，其特征在于：所述负极浆料的配比为溶剂52.92％：草酸0.14％：粘结剂1.71％：导电剂1.80％：钛酸锂43.41％。

6.根据权利要求5所述的一种提高涂布极片粘结性的方法，其特征在于：所述粘结剂为ta5130、fl2100、hsv900中的一种。

7.根据权利要求1所述的一种提高涂布极片粘结性的方法，其特征在于：所述涂布机烘箱有5节温度分别为：第1节烘箱设置90℃，第2节烘箱设置115℃，第3节烘箱设置120℃，第4节烘箱设置115℃，第5节烘箱设置110℃。

8.根据权利要求7所述的一种提高涂布极片粘结性的方法，其特征在于：所述涂布机上对应所述涂布机烘箱的循环风有5节，其中第4节还有1个抽风。

9.根据权利要求8所述的一种提高涂布极片粘结性的方法，其特征在于：所述循环风分别为：第1节循环风为23.5hz，第2节循环风为30.5hz，第3节循环风为30.5hz，第4节循环风为34hz，抽风为30.5hz，第5节循环风为23.5hz。

10.一种极片，其特征在于，权利要求1～9任一项所述的一种提高涂布极片粘结性的方法所制备的产品。

技术总结
一种提高涂布极片粘结性的方法，包括集流体和电极材料，步骤一，对集流体表面进行预处理：物理毛化或化学刻蚀使集流体表面出现微凹坑，同时除去集流体表面的杂质；使用溶剂利用机械辊压的方式，使活性物质与集流体紧密结合在一起并产生不可逆形变，在微凹坑处形成机械互锁结构；步骤二，提高粘结剂的分子量：通过调节制胶过程中的搅拌公转速度、分散速度和搅拌时长，制胶公转速度为25～35RPM，分散速度为10～15HZ,搅拌时长为4～10h，制胶为溶剂和粘结剂通过搅拌混合得到胶液；步骤三，通过调节涂布机烘箱温度、循环风及涂布速度：在涂布机上设置多节涂布机烘箱，每节烘箱设置为特定温度，每节烘箱中设置有抽风和/或循环风，设置一定涂布速度进行涂布。

技术研发人员：吴明珠,高峰,张要枫,赵冬梅
受保护的技术使用者：湖北钛时代新能源有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13