一种干电极极片及其制备方法以及在储能电池中应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114824173A(43)申请公布日2022.07.29(21)申请号202210658134.7(22)申请日2022.06.10(71)申请人蜂巢能源科技(无锡)有限公司地址214105江苏省无锡市锡山经济开发区东部园大成路1066号(72)发明人张文尚旭刘永飞(74)专利代理机构北京三聚阳光知识产权代理有限公司11250专利代理师廖慧敏(51)Int.Cl.H01M4/139(2010.01)H01M4/04(2006.01)H01M4/13(2010.01)H01M4/66(2006.01)H01M10/0525(2010.01)权利要求书2页说明书11页附图7页(54)发明名称一种干电极极片及其制备方法以及在储能电池中应用(57)摘要本发明公开了一种干电极极片及其制备方法以及在储能电池中应用，其中，本发明的一种干电极极片的制备方法，包括：获得预混均匀的电极粉末，将电极粉末分为两份均匀且匀速输送到箔材两侧，并与箔材一起落入垂直对立的对辊中进行一次辊压成型；然后再至少经过一次对辊进行后续辊压即可获得干电极极片。本发明可以降低电池制备成本，满足电池的小倍率充放电能力，即本电池可以满足0.25C的充放电能力；同时，本发明制备的极片正极内阻较高，可以保证电池更好的安全性能，保证电池不会发生热失控。CN114824173ACN114824173A权利要求书1/2页1.一种干电极极片的制备方法，其特征在于，包括：获得预混均匀的电极粉末，将电极粉末分为两份均匀且匀速输送到箔材两侧，并与箔材一起落入垂直对立的对辊中进行一次辊压成型；然后再至少经过一次对辊进行后续辊压即可获得干电极极片。2.根据权利要求1所述的一种干电极极片的制备方法，其特征在于，所述干电极极片为干法正极极片或干法负极极片，满足以下(1)‑(4)中任一项要求：(1)干法正极极片的关系为：干法正极极片孔隙率＝X*a/b‑Y，其中X范围为0.052‑0.056，Y值范围为0.18‑0.22；a是正极极片的面密度，为600‑1500g/m2；b是正极极片的厚度，为30‑250μm；(2)干法负极极片的关系为：负极极片孔隙率＝X*c/d‑Y，其中X范围为0.28‑0.32，Y值范围为0.22‑0.26；c是负极极片的面密度，为300‑800g/m2；d是负极极片的厚度，为30‑250μm；(3)干法正极极片的关系为浸润率＝‑X*e^2+Y*e‑Z，其中X值范围为200‑300，Y值范围为100‑200，Z值范围为20‑50；e是正极极片的孔隙率；(4)干法负极极片的关系为浸润率＝‑X*f^2+Y*f‑Z，其中X值范围为1‑3，Y值范围为1‑2，Z值范围为0.01‑0.03，f是负极极片的孔隙率。3.根据权利要求1或2所述的一种干电极极片的制备方法，其特征在于，所述预混的方式为干法搅拌；所述箔材两侧落入的电极粉末的重量相同；所述对辊的温度为50‑300℃；所述一次辊压的压力范围为5‑15Mpa，后续辊压的压力范围为10‑15Mpa；所述垂直对立的对辊中两辊之间的间隙厚度为100‑400μm，所述后续辊压的对辊中两辊之间的间隙为30‑250μm；所述箔材上还设置有可溶膜，所述可溶膜的厚度≤20微米，所述可溶膜为共聚酰胺胶膜、聚烯烃类热熔胶膜、氟化乙烯丙烯共聚物薄膜中的任意一种或多种。4.根据权利要求1‑3任一项所述的一种干电极极片的制备方法，其特征在于，所述电极粉末主要由主粉、导电剂和粘结剂组成；所述电极粉末为正极材料时，其主粉为磷酸铁锂、三元镍钴锰材料、钴酸锂、钛酸锂和锰酸锂中的至少一种；所述电极粉末为负极材料时，其主粉为石墨、硅碳和硅氧中的至少一种。5.根据权利要求4所述的一种干电极极片的制备方法，其特征在于，所述导电剂为SP、CNT中的至少一种，所述粘结剂为PTFE、PFA、FEP和PCTFE中的至少一种；所述粘结剂的添加量为电极粉末总重量的1‑4％。6.根据权利要求1‑5任一项所述的一种干电极极片的制备方法，其特征在于，所述电极粉末先暂存在缓存容器中，再分别通过两个输送管路分别输送到垂直对立的对辊上方箔材的相对两侧，与箔材一起匀速落入对辊中进行一次辊压成型；所述电极粉末为正极材料时，制备出的干电极极片的面密度600‑1500g/m2；所述电极粉末为负极材料时，制备出的干电极极片的面密度300‑800g/m2。7.根据权利要求1‑6任一项所述的一种干电极极片的制备方法，其特征在于，所述后续辊压的次数为1‑2次，所述后续辊压所采用的对辊为水平对立的对辊。2CN114824173A权利要求书2/2页8.一种干电极极片，其特征在于，采用权利要求1‑7任一项所述的一种干电极极片的制备方法的制备得到。9.一种电池，其特征