一种防止锂离子电池极片在加工过程中掉粉的处理工艺的制作方法

本发明锂离子电池制备工艺领域，特别是一种防止锂离子电池极片在加工过程中掉粉的处理工艺。

背景技术：

在锂离子电池制作过程中，通常遇到电池极片在辊压、模切、分切、叠片或卷绕工序掉粉的问题。针对这个问题，行业内有几种应对方法。比如在辊压机上安装自动擦辊设备，该方法可以及时清洁辊上粉料，但无法确保极片不掉粉。或者采用热辊压工艺，该方法在一定程度上解决了辊压阶段掉粉的问题，但增加了生产成本，且不能保证极片在后续工段不掉粉。或者加装抽风除粉装置，该方法除粉效果一般，而且增加额外的电能消耗。以上几种方法，都不能彻底地解决电池极片掉粉的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种防止锂离子电池极片在加工过程中掉粉的处理工艺。

其中，cmc为羧甲基纤维素钠，pvdf为聚偏氟乙烯pvdf，nmp为n-甲基吡咯烷酮。

为达到上述目的，一方面，本发明采用如下技术方案：

一种防止锂离子电池极片在加工过程中掉粉的处理工艺，包括在锂离子电池极片表面涂布一层胶层或陶瓷涂层的步骤。该处理工艺还可应用于极片由粉体材料组成的电池，以防止极片在加工过程中掉粉。

进一步地，所述胶层或陶瓷涂层完全覆盖锂离子电池极片涂层区域。从而阻止粉料从电池极片上掉落。其中，图1是为了说明胶层或陶瓷层是覆盖在极片上，实际是完全覆盖的。

进一步地，所述胶层的制备方法是将cmc溶解在去离子水中或将pvdf溶解在nmp中，制成胶液然后涂覆在锂离子电池极片涂层上烘干而成。

优选地，所述胶层或陶瓷涂层的厚度为1～20μm。

在一个具体的实施例中，胶层的制备是将cmc溶解在去离子水中，使其固含量为0.5％～1.0％，优选为2％，得到胶液，然后涂布在未辊压的锂离子电池极片上，胶液形成胶层。优选地，胶层厚度为10～12μm。

在另一个具体的实施例中，胶层的制备是将pvdf溶解在nmp中，制得pvdf胶液，其固含量为2％～6％，优选为6.0％。

进一步地，所述陶瓷涂层的制备方法是将陶瓷粉与pvdf胶液混合搅拌均匀后，涂覆在锂离子电池极片涂层上烘干而成。

具体为在pvdf胶液中加入陶瓷粉，其中pvdf与陶瓷粉的质量比为3:1，浆料固含量为15％～40％。优选陶瓷涂层的厚度为5～8μm。

本技术提供的防止锂离子电池极片在加工过程中掉粉的处理工艺可用于极片辊压之前，避免极片在辊压、模切、分切、装配等工序中存在掉粉现象。

本技术提供的防止锂离子电池极片在加工过程中掉粉的处理工艺中，由于在极片表面涂布了一层胶层或陶瓷涂层，阻止了粉料从极片上脱落，且增加了极片与隔膜之间的粘结力，因极片上含有涂层，隔膜上也有涂层，两者之间在热压情况下更容易粘接在一起，从而提高了电池热压定型的能力。另外使得极片吸液能力增强，从而提高了电解液对极片的润湿效果。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1示出本发明具体实施方式提供的涂覆有胶层或陶瓷涂层的极片示意图-俯视图；

图2示出本发明具体实施方式提供的涂覆有胶层或陶瓷涂层的极片示意图-侧视图。

图中，1、集流体；2、极片涂层；3、保护层。

具体实施方式

以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件并没有详细叙述。

其中，cmc为羧甲基纤维素钠，pvdf为聚偏氟乙烯pvdf，nmp为n-甲基吡咯烷酮。

一种防止锂离子电池极片在加工过程中掉粉的处理工艺，包括在锂离子电池极片表面涂布一层胶层或陶瓷涂层的步骤。该处理工艺还可应用于极片由粉体材料组成的电池，以防止极片在加工过程中掉粉。

进一步地，所述胶层或陶瓷涂层完全覆盖锂离子电池极片涂层区域。从而阻止粉料从电池极片上掉落。其中，图1是为了说明胶层或陶瓷层是覆盖在极片上，实际是完全覆盖的。

进一步地，所述胶层的制备方法是将cmc溶解在去离子水中或将pvdf溶解在nmp中，制成胶液然后涂覆在锂离子电池极片涂层上烘干而成。

优选地，所述胶层或陶瓷涂层的厚度为1～20μm。

在一个具体的实施例中，胶层的制备是将cmc溶解在去离子水中，使其固含量为0.5％～1.0％，优选为2％，得到胶液，然后涂布在未辊压的锂离子电池极片上，胶液形成胶层。优选地，胶层厚度为10～12μm。

在另一个具体的实施例中，胶层的制备是将pvdf溶解在nmp中，制得pvdf胶液，其固含量为2％～6％，优选为6.0％。

进一步地，所述陶瓷涂层的制备方法是将陶瓷粉与pvdf胶液混合搅拌均匀后，涂覆在锂离子电池极片涂层上烘干而成。

具体为在pvdf胶液中加入陶瓷粉，其中pvdf与陶瓷粉的质量比为3:1，浆料固含量为15％～40％。优选陶瓷涂层的厚度为5～8μm。

本技术提供的防止锂离子电池极片在加工过程中掉粉的处理工艺可用于极片辊压之前，避免极片在辊压、模切、分切、装配等工序中存在掉粉现象。

本技术提供的防止锂离子电池极片在加工过程中掉粉的处理工艺中，由于在极片表面涂布了一层胶层或陶瓷涂层，阻止了粉料从极片上脱落，且增加了极片与隔膜之间的粘结力，因极片上含有涂层，隔膜上也有涂层，两者之间在热压情况下更容易粘接在一起，从而提高了电池热压定型的能力。另外使得极片吸液能力增强，从而提高了电解液对极片的润湿效果。

实施例1

将pvdf溶解在nmp中，制作pvdf胶液，其固含量为6.0％，将其涂布在未辊压的石墨负极极片上，pvdf胶层的厚度为1～3μm，涂覆方式如图1、图2，集流体1的两侧为极片涂层2，在极片涂层2外侧面涂覆保护层3，保护层3为胶层或陶瓷涂层。

实施例2

将pvdf溶解在nmp中，制作pvdf胶液，然后加入陶瓷粉，制成陶瓷浆料，其中pvdf与陶瓷二者质量比为3:1，浆料固含量为20％，将其涂布在未辊压的正极极片上，pvdf+陶瓷涂层的厚度为5～8μm，涂覆方式如图1、图2。

实施例3

cmc溶解在去离子水中，制作cmc胶液，其固含量为1.5％，将其涂布在未辊压的硅碳负极极片上，cmc胶层的厚度为10～12μm，涂覆方式如图1、图2。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。

应当理解，上述的实施方式仅是示例性的，而非限制性的，在不偏离本发明的基本原理的情况下，本领域的技术人员可以针对上述细节做出的各种明显的或等同的修改或替换，都将包含于本发明的权利要求范围内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种防止锂离子极片在加工过程中掉粉的处理工艺。包括在锂离子电池极片表面涂布一层胶层或陶瓷涂层的步骤。胶层或陶瓷涂层完全覆盖锂离子电池极片涂层区域。其中，胶层是将CMC溶解在去离子水中或将PVDF溶解在NMP中，制成胶液然后涂覆在锂离子电池极片涂层上烘干而成；陶瓷涂层是将陶瓷粉与PVDF胶液混合搅拌均匀后，涂覆在锂离子电池极片涂层上烘干而成。本发明能够阻止粉料从极片上脱落，并增加了极片与隔膜之间的粘结力，从而提高了电池热压定型的能力。另外，能够使极片吸液能力增强，从而提高了电解液对极片的润湿效果。

技术研发人员：马美品;郑照前
受保护的技术使用者：银隆新能源股份有限公司
技术研发日：2019.06.11
技术公布日：2019.10.08