專利名稱：電池用耐腐蝕電極的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電池材料應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種電池用耐腐蝕電極的制造方法。
背景技術(shù)：
目前，傳統(tǒng)工藝電池中的電極，其粘接劑一般為未經(jīng)過交聯(lián)處理或完全交聯(lián)處理的。如鋰離子電池電極粘接劑一般為未經(jīng)過交聯(lián)處理或完全交聯(lián)處理的聚偏氟乙烯或偏氟乙烯的共聚物。當(dāng)粘接劑未經(jīng)過交聯(lián)時，鋰離子電池中的電解液，可以侵蝕粘接劑，造成電極脫層甚至剝落，降低電池性能，在較高的溫度條件下侵蝕作用尤其明顯；當(dāng)粘接劑完全交聯(lián)時，又會使粘接劑形成剛性結(jié)構(gòu)，不能補償電極材料在充放電循環(huán)過程中的晶格變化，影響電池性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，而提供了一種電池用耐腐蝕電極的制造方法。
本發(fā)明的目的是提供一種既解決電極脫層、剝落，又能提高電池性能，并且操作方便、工藝過程簡單的電池用耐腐蝕電極的制造方法。
本發(fā)明采用如下技術(shù)方案鋰離子電池用耐腐蝕電極的制造方法，包括以下工藝過程(1)按重量比例為0.05-20∶1的聚偏氟乙烯和聚氧化乙烯混合成粘接劑；(2)按重量比例為1000∶5-200∶0.5-20∶5000-20000的上述粘接劑、雙酚AF、引發(fā)劑和碳酸丙烯酯混合成有機溶劑，用攪拌器攪拌10min到2h，形成一種含交聯(lián)聚偏氟乙烯和未交聯(lián)聚氧化乙烯的透明溶液；(3)將重量比為4-100∶1的氧化鈷鋰、氧化錳鋰、氧化鎳鋰、氧化鎳鈷鋰、二氧化錳、碳、硅中的任一種材料構(gòu)成的電極活性物質(zhì)和碳、銅、鎳中任一種材料構(gòu)成的導(dǎo)電劑放入上述透明溶液中，攪拌30min到6h，形成均勻的粘稠漿料；
(4)將上述漿料涂布在由銅帶、鋁帶、鎳帶、鋼帶中任一種材料構(gòu)成的集流體上，將涂布漿料的集流體加熱到60-100℃，當(dāng)有機溶劑揮發(fā)干凈后冷卻到常溫，即得到待處理電極；(5)將待處理電極的厚度壓至0.05-0.5mm后，成為待交聯(lián)電極；(6)將待交聯(lián)電極置于90-400℃的恒溫爐中，5分鐘-6小時后自然冷卻到恒溫，取出后即為電池用耐腐蝕電極。
本發(fā)明還可以采用如下技術(shù)措施來實現(xiàn)上述的電池用耐腐蝕電極的制造方法，其特點是所述攪拌器為磁力攪拌器。將所述集流體平鋪在涂布導(dǎo)軌上，用涂布刀具將上述漿料均勻分布在集流體上。所述待處理電極由碾壓機壓至厚度為0.05-0.5mm的待交聯(lián)電極。將待交聯(lián)電極放入具有惰性氣體或真空條件的加熱箱中，設(shè)定加熱溫度為90-400℃，開始加熱待溫度達到設(shè)定后恒溫5分鐘-6小時，然后自然冷卻至常溫，取出后即為電池用耐腐蝕電極。
本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是通過控制聚偏氟乙烯與聚氧化乙烯的比例，有效控制電極粘接劑的交聯(lián)比例，使電極粘接劑中既含有交聯(lián)成分，又含有未交聯(lián)成分。交聯(lián)成分呈立體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，保證電極不會因電解液侵蝕而脫層、剝落；未交聯(lián)成分可以在電解液中適度溶漲，補償電極材料在充放電循環(huán)過程中的晶格變化。在電池中應(yīng)用可以有效改善電池性能，尤其是對較高溫度的承受能力及循環(huán)性能。并且操作方便、工藝過程簡單。


圖1為本發(fā)明電池用耐腐蝕電極結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
為能進一步了解本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下實施例1參照附圖1，電極的結(jié)構(gòu)依次為電極活性物質(zhì)1；導(dǎo)電劑2；交聯(lián)聚偏氟乙烯3；未交聯(lián)聚氧化乙烯4。
電池用耐腐蝕電極的制造方法，稱取8g聚偏氟乙烯、2g聚氧化乙烯、雙酚AF 0.6g、引發(fā)劑0.06g放入裝有120ml碳酸丙烯酯的錐形瓶中，使用磁力攪拌器攪拌10min到2h直至形成清澈通明的均勻溶液為止，得到含交聯(lián)聚偏氟乙烯和未交聯(lián)聚氧化乙烯的透明溶液；稱乙炔黑4g、氧化鈷鋰100g放入上述溶液中攪拌30min到6h直至形成均勻的粘稠漿料，內(nèi)部沒有未分散的小顆粒為止；將鋁帶平鋪在涂布導(dǎo)軌上，使用涂布刀具上述漿料均勻分布在鋁帶之上，在約100℃的加熱板上將碳酸丙犧酯揮發(fā)干凈，形成待處理電極；將待處理電極的涂布量控制在約22mg/cm2；使用碾壓機將待處理電極碾壓至約0.1mm，形成待交聯(lián)電極；將待交聯(lián)電極放入具有惰性氣體保護或真空條件的加熱箱中設(shè)定加熱溫度為300℃，開始加熱待溫度達到300℃后恒溫5h，之后自然冷卻至常溫取出形成電池用耐腐蝕電極。同樣，還可以采用熱引發(fā)、光引發(fā)、電子束引發(fā)等方式加熱待交聯(lián)電極，形成電池用耐腐蝕電極。
權(quán)利要求
1.一種電池用耐腐蝕電極的制造方法，其特征是它包括以下工藝過程(1)按重量比例為0.05-20∶1的聚偏氟乙烯和聚氧化乙烯混合成粘接劑；(2)按重量比例為1000∶5-200∶0.5-20∶5000-20000的上述粘接劑、雙酚AF、引發(fā)劑和碳酸丙烯酯混合成有機溶劑，用攪拌器攪拌10min到2h，形成一種含交聯(lián)聚偏氟乙烯和未交聯(lián)聚氧化乙烯的透明溶液；(3)將重量比為4-100∶1的氧化鈷鋰、氧化錳鋰、氧化鎳鋰、氧化鎳鈷鋰、二氧化錳、碳、硅中的任一種材料構(gòu)成的電極活性物質(zhì)和碳、銅、鎳中任一種材料構(gòu)成的導(dǎo)電劑放入上述透明溶液中，攪拌30min到6h，形成均勻的粘稠漿料；(4)將上述漿料涂布在由銅帶、鋁帶、鎳帶、鋼帶中任一種材料構(gòu)成的集流體上，將涂布漿料的集流體加熱到60-100℃，當(dāng)有機溶劑揮發(fā)干凈后冷卻到常溫，即得到待處理電極；(5)將待處理電極的厚度壓至0.05-0.5mm后，成為待交聯(lián)電極；(6)將待交聯(lián)電極置于90-400℃的恒溫爐中，5分鐘-6小時后自然冷卻到恒溫，取出后即為電池用耐腐蝕電極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池用耐腐蝕電極的制造方法，其特征在于所述攪拌器為磁力攪拌器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池用耐腐蝕電極的制造方法，其特征在于將所述集流體平鋪在涂布導(dǎo)軌上，用涂布刀具將上述漿料均勻分布在集流體上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池用耐腐蝕電極的制造方法，其特征在于所述待處理電極由碾壓機壓至厚度為0.05-0.5mm的待交聯(lián)電極。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池用耐腐蝕電極的制造方法，其特征在于將待交聯(lián)電極放入具有惰性氣體或真空條件的加熱箱中，設(shè)定加熱溫度為90-400℃，開始加熱待溫度達到設(shè)定后恒溫5分鐘-6小時，然后自然冷卻至常溫，取出后即為電池用耐腐蝕電極。
全文摘要
本發(fā)明屬于電池材料應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，電池用耐腐蝕電極的制造方法，主要工藝過程將交聯(lián)劑、引發(fā)劑和有機溶劑混合攪拌成含交聯(lián)聚偏氟乙烯和未交聯(lián)聚氧化乙烯的透明溶液，與電極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑攪拌成粘稠漿料，涂布在集流體上加熱，壓至厚度為0.05－0.5mm的待交聯(lián)電極，再將其置于90－400℃的恒溫爐中，5分鐘－6小時后自然冷卻到恒溫，取出后即為電池用耐腐蝕電極。本發(fā)明通過控制聚偏氟乙烯與聚氧化乙烯的比例，有效控制電極粘接劑的交聯(lián)比例，使電極粘接劑中既含有交聯(lián)成分，又含有未交聯(lián)成分，既保證電極不會因電解液侵蝕而脫層、剝落，又改善電池性能，并且操作方便、工藝過程簡單。
文檔編號H01M4/04GK1599100SQ0314427
公開日2005年3月23日 申請日期2003年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月16日
發(fā)明者陳益奎, 郭豐, 趙暉, 葛桂蘭, 段艷麗 申請人:中國電子科技集團公司第十八研究所