一种锂离子电池的集流体涂层的制作方法

本发明涉及新能源电池，具体是一种锂离子电池的集流体涂层。

背景技术：

1、电池(battery)指盛有电解质溶液和金属电极以产生电流的杯、槽或其他容器或复合容器的部分空间，能将化学能转化成电能的装置。具有正极、负极之分。随着科技的进步，电池泛指能产生电能的小型装置。如太阳能电池。电池的性能参数主要有电动势、容量、比能量和电阻。利用电池作为能量来源，可以得到具有稳定电压，稳定电流，长时间稳定供电，受外界影响很小的电流，并且电池结构简单，携带方便，充放电操作简便易行，不受外界气候和温度的影响，性能稳定可靠，在现代社会生活中的各个方面发挥有很大作用。

2、原有的锂离子电池采用无涂层集流体或者涂炭集流体(改善导电性)，原有的涂炭铝箔/铜箔仅改善导电性，但是其安全性不能够满足需求，为了解决该技术问题现提出一种锂离子电池的集流体涂层。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种锂离子电池的集流体涂层、正极片和三元软包锂离子电池及其三元软包锂离子电池，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种锂离子电池的集流体涂层，该锂离子电池的集流体涂层至少包括功能涂层；

4、其中，功能涂层的组分包括磷酸锰铁锂、导电炭黑、聚偏二氟乙烯和表面活性剂。

5、作为本发明进一步的方案：所述功能涂层各组分质量比为：磷酸锰铁锂10％-40％、导电炭黑15％-30％、聚偏二氟乙烯15％-40％和表面活性剂5％-20％。

6、作为本发明再进一步的方案：所述功能涂层各组分质量比为：磷酸锰铁锂20％-30％、导电炭黑20％-25％、聚偏二氟乙烯25％-37％和表面活性剂12％-18％。

7、作为本发明再进一步的方案：所述功能涂层各组分质量比为：磷酸锰铁锂31％、导电炭黑22％、聚偏二氟乙烯32％和表面活性剂15％。

8、作为本发明再进一步的方案：所述功能涂层的组分还包括勃姆石。通过在功能涂层内增加勃姆石能够提升电池的热稳定性。

9、作为本发明再进一步的方案：所述功能涂层各组分质量比为：磷酸锰铁锂10％-35％、勃姆石(alooh)1％-10％、导电炭黑10-30％、聚偏二氟乙烯(pvdf)10％-40％和表面活性剂5％-20％。

10、作为本发明再进一步的方案：所述功能涂层厚度为0.5μm-10μm。

11、本发明另一目的是提供正极片的制备方法，包括如下步骤：

12、s1、将质量份为10-40份的聚偏二氟乙烯(pvdf)粉末加入到搅拌罐中，然后加入n-甲基吡咯烷酮(nmp)溶剂，其中甲基吡咯烷酮溶剂的添加量为s3制备的混合浆料的10％左右，搅拌至聚偏二氟乙烯(pvdf)粉末充分溶解，以获得胶液；其中，搅拌时间为1h左右。

13、s2、将质量份为10-30份的导电炭黑加入搅拌好的胶液中，搅拌至导电材料分散均匀，以获得混合料；其中，搅拌时间为1.5h左右。

14、s3、将质量份为10-35份的磷酸锰铁锂和质量份为5-20份表面活性剂加入上述混合料，搅拌均匀以获得混合浆料；其中，搅拌时间为2h左右。

15、s4、将搅拌好的浆料以预设厚度凹版涂覆于光洁的集流体两侧上，进行干燥，获得锂离子电池的集流体涂层。

16、s5、将预制的三元锂电池正极浆料(三元锂电池正极浆料中各组分的质量比为ncm：sp：pvdf＝96％：2％：2％),涂覆于锂离子电池的集流体涂层上，然后烘干获得正极片。

17、本发明另一目的是提供正极片的制备方法，包括如下步骤：

18、s1、将质量份为10-40份的聚偏二氟乙烯(pvdf)粉末加入到搅拌罐中，然后加入n-甲基吡咯烷酮(nmp)溶剂，其中甲基吡咯烷酮溶剂的添加量为s3制备的混合浆料的10％左右，搅拌至聚偏二氟乙烯(pvdf)粉末充分溶解，以获得胶液；其中，搅拌时间为1h左右。

19、s2、将质量比份10-30份的导电炭黑加入搅拌好的胶液中，搅拌至导电材料分散均匀，以获得混合料；其中，搅拌时间为1.5h左右。

20、s3、将质量份为10-35份的磷酸锰铁锂、质量比为1％-10％的勃姆石(alooh)和质量比为5％-20％的表面活性剂加入上述混合料，搅拌均匀以获得混合浆料；其中，搅拌时间为2h左右。

21、s4、将搅拌好的浆料以预设厚度凹版涂覆于光洁的集流体两侧上，进行干燥，获得锂离子电池的集流体涂层。

22、s5、将预制的三元锂电池正极浆料(三元锂电池正极浆料中各组分的质量比为ncm：sp：pvdf＝96％：2％：2％),涂覆于锂离子电池的集流体涂层上，然后烘干获得正极片。

23、作为本发明进一步的方案：将搅拌好的浆料以预设厚度凹版涂覆于光洁的集流体两侧上，进行干燥，获得锂离子电池的集流体涂层，包括：

24、将混合浆料以单面厚度为4um的凹版涂覆于光洁的集流体两侧上。

25、本发明另一目的是提供三元软包锂离子电池，包括其包括负极片、隔膜和上述的正极片，并将三者通过卷绕/叠片的方式进行组装。

26、与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明在功能涂层中添加具有ptc效应的磷酸锰铁锂(lmfp)，以及导电炭黑和聚偏二氟乙烯(pvdf)，通过混合涂层的共同作用，显著提升电池的安全性。

1.一种锂离子电池的集流体涂层，其特征在于，该锂离子电池的集流体涂层至少包括功能涂层；

2.根据权利要求1所述的锂离子电池的集流体涂层，其特征在于，所述功能涂层各组分质量比为：磷酸锰铁锂10％-40％、导电炭黑15％-40％、聚偏二氟乙烯15％-40％和表面活性剂5％-20％。

3.根据权利要求1所述的锂离子电池的集流体涂层，其特征在于，所述功能涂层各组分质量比为：磷酸锰铁锂31％、导电炭黑22％、聚偏二氟乙烯32％和表面活性剂15％。

4.根据权利要求1所述的锂离子电池的集流体涂层，其特征在于，所述功能涂层的组分还包括勃姆石。

5.根据权利要求4所述的锂离子电池的集流体涂层，其特征在于，所述功能涂层各组分质量比为：磷酸锰铁锂10％-35％、勃姆石1％-10％、导电炭黑10-40％、聚偏二氟乙烯10％-40％和表面活性剂5％-20％。

6.根据权利要求1-5任一所述的锂离子电池的集流体涂层的制备方法，其特征在于，所述功能涂层厚度为0.5μm-10μm。

7.根据权利要求1所述的锂离子电池的集流体涂层，其特征在于，所述功能涂层背对所述集流体的一侧设有活性物质涂层。

8.一种正极片的制备方法包括，其特征在于，包括如下步骤：

9.根据权利要求8所述的正极片的制备方法，其特征在于，将搅拌好的浆料以预设厚度凹版涂覆于光洁的集流体两侧上，进行干燥，获得锂离子电池的集流体涂层，包括：

10.一种三元软包锂离子电池，其特征在于，其包括负极片、隔膜和上述如权利要求8-9任一所述的正极片，并将三者通过卷绕/叠片的方式进行组装。