本發(fā)明屬于鋰離子電池領(lǐng)域，尤其是涉及漿料及包含該漿料的極片、鋰離子電池電芯的制備方法。
背景技術(shù)：
隨著鋰電池技術(shù)的不斷發(fā)展和客戶對鋰電池的要求不斷提高，鋰離子電池正在向著更輕、更薄、更高容量的方向發(fā)展。自從18650出現(xiàn)之后在鋰離子電池領(lǐng)域已經(jīng)達(dá)到了一個巔峰。這種傳統(tǒng)鋰離子電池的是通過正負(fù)極的活性物質(zhì)、集流體、隔膜、電解液作為載體，通過鋰離子在正負(fù)極之間的流動來完成電能與化學(xué)能之間的轉(zhuǎn)換的。將漿料通過涂布的方式涂于集流體的表面制成極片，將正負(fù)極片與隔膜按照正極片-隔膜-負(fù)極片的方式進(jìn)行覆蓋折疊形成電芯，作為傳統(tǒng)鋰離子電池的電芯。
傳統(tǒng)圓棒鋰電池采用隔膜-負(fù)極片-隔膜-正極片-隔膜的方式進(jìn)行卷繞，制成圓柱體的電芯，因其外部有金屬外殼，隔膜和極片之間的間隙幾乎可忽略不計。但是軟包電池采用柔軟的鋁塑膜作為外包裝，其對與內(nèi)部電芯并沒有大的約束力，因此軟包電池需要通過冷熱壓來使極片和隔膜的間隙變小，但是通過這種方式來減小縫隙還是會存在縫隙，有縫隙內(nèi)阻就會增大，因此需要找到一種方法來去除縫隙。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種正極漿料，以克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，使正極膜軟性更好，離子電導(dǎo)率更好，在施壓時粘結(jié)更緊密，以去除縫隙。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：
一種正極漿料，包括活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑和稀釋劑；所述活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑和稀釋劑的質(zhì)量比為(90-100)：(1-3)：(1.8-3)：(38-47)；所述活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑和稀釋劑分別為鈷酸鋰、碳黑、PVDF-HFP和N-甲基吡咯烷酮；漿料粘度為3800-4200cp。
優(yōu)選的，所述活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑和稀釋劑的質(zhì)量比為95.8：1.5：2.5：43；所述漿料粘度為4000cp。
本發(fā)明的第二個目的在于提出一種負(fù)極漿料，以克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，使正極膜軟性更好，離子電導(dǎo)率更好，在施壓時粘結(jié)更緊密，以去除縫隙。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：
一種負(fù)極漿料，包括活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑和稀釋劑；所述活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑和稀釋劑的質(zhì)量比為(90-100)：(1-3)：(2.7-4.1)：(65-85)；所述活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑和稀釋劑分別為石墨、碳黑、PVDF-HFP和N-甲基吡咯烷酮；漿料粘度為2800-3200cp。
優(yōu)選的，所述活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑和稀釋劑的質(zhì)量比為95.4：1：3.4：75；所述漿料粘度為3000cp。
正極漿料和負(fù)極漿料中的PVDF-HFP可以用PMMA、聚四氟乙烯、聚丙烯酸酯類聚合物等代替。但始終保證正極漿料和負(fù)極漿料中的粘結(jié)劑為同一種聚合物。
本發(fā)明的第三個目的在于提出一種包含有上述正極漿料或負(fù)極漿料的極片的制備方法，以制備含有上述正極漿料或負(fù)極漿料的正極片或負(fù)極片。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：
一種極片的制備方法，包括以下步驟：
(1)將正極漿料或負(fù)極漿料均勻地涂在玻璃板上,烘干后在玻璃板表面形成正極膜或負(fù)極膜，將該正極膜或負(fù)極膜撕下來備用；
(2)將兩片正極膜或負(fù)極膜分別放在基底的兩側(cè)，熱壓制成正極片或負(fù)極片；
優(yōu)選的，所述步驟(2)中，將兩片同樣大小的正極膜放在鋁網(wǎng)兩側(cè)，于120-160℃進(jìn)行熱壓，制成正極片；所述正極膜厚度為50-80μm；優(yōu)選的，所述熱壓溫度為140℃，所述正極膜厚度為70μm。
優(yōu)選的，所述步驟(2)中，將兩片同樣大小的負(fù)極膜放在銅網(wǎng)兩側(cè)，于120-180℃進(jìn)行熱壓，制成負(fù)極片；所述負(fù)極膜厚度為30-60μm；優(yōu)選的，所述熱壓溫度為150℃，所述負(fù)極膜厚度為40μm。
本發(fā)明的第四個目的在于提出一種包含有如上所述的制備方法制備的極片的鋰離子電池電芯的制備方法，以制備包含有根據(jù)上述制備方法制備的極片的鋰離子電池電芯。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：
一種包含有如上所述的制備方法制備的極片的鋰離子電池電芯的制備方法，包括以下步驟：
(1)取一定量的粘結(jié)劑PVDF-HFP和溶劑以質(zhì)量比(3-6):(5-9)混合制成凝膠，將該凝膠均勻涂于玻璃板的表面烘干制成隔膜，將隔膜撕下來備用；
(2)將所述正極片、負(fù)極片和隔膜以隔膜-負(fù)極片-隔膜-正極片-隔膜的方式進(jìn)行疊片；
(3)將疊片后的正極片、負(fù)極片和隔膜放入鋁塑膜中注液封邊后，放如熱壓機(jī)進(jìn)行熱壓，隔膜和正極片、負(fù)極片合成一體，形成電芯。
其中，粘結(jié)劑PVDF-HFP可以用PMMA、聚四氟乙烯、聚丙烯酸酯類聚合物等代替，但是要保證凝膠中的粘結(jié)劑與前述的正極漿料和負(fù)極漿料中的粘結(jié)劑三者為同一種聚合物。
優(yōu)選的，所述步驟(1)中，PVDF-HFP和溶劑以質(zhì)量比5:7混合制成凝膠；所述溶劑為丙酮和N-甲基吡咯烷酮以質(zhì)量比3∶7混合的混合溶劑。
優(yōu)選的，所述隔膜的厚度為5～55μm，所述電芯的厚度為175-445μm，所述步驟(3)中熱壓溫度為80～120℃；優(yōu)選的，所述隔膜的厚度為16μm，所述電芯的厚度為268μm，所述步驟(3)中熱壓溫度為100℃。
相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所述的一種正極漿料具有以下優(yōu)勢：
本發(fā)明所述的一種正極漿料，采用PVDF-HFP代替?zhèn)鹘y(tǒng)的PVDF材料，結(jié)晶度更低，熔點(diǎn)更低，制成正極膜的柔軟性更好，離子電導(dǎo)率更好，在用它們制作鋰離子電池電芯的熱壓過程中可以使其與隔膜中的聚合物粘結(jié)劑相互熔化粘連更緊密，這樣不僅可以去除縫隙，更可以減小電池電芯的厚度。
所述一種負(fù)極漿料、包含有上述正極漿料或負(fù)極漿料的極片的制備方法與上述正極漿料相對于現(xiàn)有技術(shù)所具有的優(yōu)勢相同，在此不再贅述。本發(fā)明所述的一種包含有如上所述的制備方法制備的極片的鋰離子電池電芯的制備方法，在正極片、負(fù)極片和隔膜中采用同一聚合物PVDF-HFP作為粘結(jié)劑，該粘結(jié)劑相對于傳統(tǒng)的PVDF材料，結(jié)晶度更低，熔點(diǎn)更低，制成隔膜的柔軟性更好，離子電導(dǎo)率更好；通過高溫和壓力可以使得隔膜和極片內(nèi)的聚合物粘結(jié)劑相互熔化粘連更緊密，這樣不僅可以去除縫隙，更可以減小鋰離子電池電芯的厚度，同時降低鋰離子電池的內(nèi)阻。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實施例1所述鋰離子電池電芯制備過程中正極片、負(fù)極片和隔膜疊片簡單工藝流程圖。
附圖標(biāo)記說明：
1-正極膜；2-負(fù)極膜；3-鋁網(wǎng)；4-銅網(wǎng)；5-隔膜。
具體實施方式
除有定義外，以下實施例中所用的技術(shù)術(shù)語具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域技術(shù)人員普遍理解的相同含義。以下實施例中所用的試驗試劑，如無特殊說明，均為常規(guī)生化試劑；所述實驗方法，如無特殊說明，均為常規(guī)方法。
下面結(jié)合實施例及附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明。
實施例1
一種極片的制備方法，包括以下步驟：
(1)將正極漿料或負(fù)極漿料均勻地涂在玻璃板上,烘干后在玻璃板表面形成正極膜1或負(fù)極膜2，將該正極膜1或負(fù)極膜2撕下來備用；
(2)將兩片正極膜1或負(fù)極膜2分別放在基底的兩側(cè)，熱壓制成正極片和負(fù)極片；
所述正極漿料為活性物質(zhì)鈷酸鋰、導(dǎo)電劑碳黑、粘結(jié)劑PVDF-HFP、稀釋劑N-甲基吡咯烷酮以質(zhì)量比95.8：1.5：2.5：43混合的混合物；漿料粘度為4000cp；
所述負(fù)極漿料為活性物質(zhì)石墨，導(dǎo)電劑碳黑，粘結(jié)劑PVDF-HFP，稀釋劑N-甲基吡咯烷酮以質(zhì)量比95.4：1：3.4：75混合的混合物；漿料粘度為3000cp；
所述步驟(2)中，將兩片同樣大小的正極膜放在鋁網(wǎng)3兩側(cè)，于140℃進(jìn)行熱壓，制成正極片。
所述步驟(2)中，將兩片同樣大小的負(fù)極膜放在銅網(wǎng)4兩側(cè)，于150℃進(jìn)行熱壓，制成負(fù)極片。
所述正極膜1厚度為70μm，負(fù)極膜2厚度為40μm。
一種包含有如上所述的制備方法制備的極片的鋰離子電池電芯的制備方法，包括以下步驟：
(1)取一定量的粘結(jié)劑PVDF-HFP和溶劑以質(zhì)量比5:7混合制成凝膠，將該凝膠均勻涂于玻璃板的表面烘干制成隔膜5，將隔膜5撕下來備用；
(2)將所述正極片、負(fù)極片和隔膜5以隔膜-負(fù)極片-隔膜-正極片-隔膜的方式進(jìn)行疊片；
(3)將疊片后的正極片、負(fù)極片和隔膜放入鋁塑膜中注液封邊后，放如熱壓機(jī)進(jìn)行熱壓，隔膜5和正極片、負(fù)極片合成一體，形成電芯。
所述溶劑為丙酮和N-甲基吡咯烷酮以質(zhì)量比3∶7混合的混合溶劑。
所述隔膜5的厚度為16μm，所述電芯的厚度為268μm，所述步驟(3)中熱壓溫度為100℃。
經(jīng)檢測，本實施例采用本實施例的中電芯的鋰離子電池內(nèi)阻降低20％。
實施例2
一種極片的制備方法，包括以下步驟：
(1)將正極漿料和負(fù)極漿料分別均勻地涂在兩塊玻璃板上,烘干后在兩塊玻璃板表面分別形成正極膜和負(fù)極膜，將該正極膜和負(fù)極膜撕下來備用；
(2)將兩片正極膜和負(fù)極膜分別放在兩個基底的兩側(cè)，分別熱壓制成正極片和負(fù)極片；
所述正極漿料為活性物質(zhì)鈷酸鋰、導(dǎo)電劑碳黑、粘結(jié)劑PVDF-HFP、稀釋劑N-甲基吡咯烷酮以質(zhì)量比91.6：1.3：2.5：40混合的混合物；漿料粘度為4100cp；所述負(fù)極漿料為活性物質(zhì)石墨，導(dǎo)電劑碳黑，粘結(jié)劑PVDF-HFP，稀釋劑N-甲基吡咯烷酮以質(zhì)量比91.2：1：3.8：71混合的混合物；漿料粘度為2950cp；
所述步驟(2)中，將兩片同樣大小的正極膜放在鋁網(wǎng)兩側(cè)，于135℃進(jìn)行熱壓，制成正極片。
所述步驟(2)中，將兩片同樣大小的負(fù)極膜放在銅網(wǎng)兩側(cè)，于147℃進(jìn)行熱壓，制成負(fù)極片。
所述正極膜厚度為67μm，負(fù)極膜厚度為36μm。
一種包含有如上所述的制備方法制備的極片的鋰離子電池電芯的制備方法，包括以下步驟：
(1)取一定量的粘結(jié)劑PVDF-HFP和溶劑以質(zhì)量比4:6混合制成凝膠，將該凝膠均勻涂于玻璃板的表面烘干制成隔膜，將隔膜撕下來備用；
(2)將所述正極片、負(fù)極片和隔膜以隔膜-負(fù)極片-隔膜-正極片-隔膜的方式進(jìn)行疊片；
(3)將疊片后的正極片、負(fù)極片和隔膜放入鋁塑膜中注液封邊后，放如熱壓機(jī)進(jìn)行熱壓，隔膜和正極片、負(fù)極片合成一體，形成電芯。
所述溶劑為丙酮和N-甲基吡咯烷酮以質(zhì)量比3∶7混合的混合溶劑。
所述隔膜的厚度為14μm，所述電芯的厚度為248μm，所述步驟(3)中熱壓溫度為114℃。
經(jīng)檢測，本實施例采用本實施例的中電芯的鋰離子電池內(nèi)阻降低17％。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。