CN114784220A - 干法电极制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及锂离子电池技术领域，并提供一种干法电极制备方法，包括：对电极活性材料、导电剂和粘结剂中的至少一种物料进行纤维化处理、形成纤维化物料，其中，所述纤维化物料包括所述粘结剂，将所述纤维化物料和其余物料覆盖至集流体表面、形成半成品极片；对所述半成品极片进行压延处理、形成成品极片。通过纤维化物料和其余物料覆盖在集流体表面上，能够使电极活性材料和导电剂分散在粘结剂上，并且纤维化的粘结剂能够增强电极活性材料、导电剂和集流体之间的粘结作用，从而能够增强形成的半成品极片的强度，提高了电极的均匀性，并且降低了对粘结剂含量要求，提高了电池的能量密度。
Description
技术领域
本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种干法电极制备方法。
背景技术
能源是经济发展的基础和动力，随着设备经济的迅速发展，导致人们对能源的需求越来越多，发展新能源成为当前能源领域最重要的研究方向。锂离子电池作为绿色环保储能器件，具有高工作电压、无记忆效应、功率密度大、能量密度高和循环寿命长等优点，拥有广阔的应用领域，被广泛应用于各类电子产品中。
目前锂离子电池在制造过程中，通过混料、匀浆、涂布、干燥和辊压等一系列步骤，最终得到合适厚度的正极极片和负极极片。但是在匀浆过程中需要使用大量NMP、去离子水等溶剂，后续又需要将混合物料中的溶剂干燥去除，既产生极大的能源浪费，又由于干燥时间过长而增大了电极片的生产时间，增加了生产成本；并且所使用的一些溶剂具有一定的毒性，从而会对环境造成污染，而且溶剂成分易在电极涂层中存留从而影响电池的使用寿命。
而现有的干法电极技术采用粉料混合后直接喷涂的方式制备极片，这样制备的电极片均匀性差、对粘结剂的含量要求高，以及制备的电池的能量密度低。
发明内容
本发明提供一种干法电极制备方法，用以解决现有技术中采用粉料混合后直接喷涂的方式制备的电极片均匀性差且对粘结剂的含量要求高，制备的电池的能量密度低的缺陷。
本发明提供一种干法电极制备方法，包括：
对电极活性材料、导电剂和粘结剂中的至少一种物料进行纤维化处理、形成纤维化物料，其中，所述纤维化物料包括所述粘结剂，将所述纤维化物料和其余物料覆盖至集流体表面、形成半成品极片，其中，所述纤维化物料包括所述粘结剂；
对所述半成品极片进行压延处理、形成成品极片。
根据本发明提供的一种干法电极制备方法，在所述将所述纤维化物料和其余物料覆盖至集流体表面、形成半成品极片的步骤中，
所述纤维化物料和所述其余物料分别通过铺设的方式和喷涂的方式覆盖至所述集流体表面；
或，
所述纤维化物料和所述其余物料分别通过喷涂的方式覆盖至所述集流体表面。
根据本发明提供的一种干法电极制备方法，所述对电极活性材料、导电剂和粘结剂中的至少一种物料进行纤维化处理、形成纤维化物料，其中，所述纤维化物料包括所述粘结剂，将所述纤维化物料和其余物料覆盖至集流体表面、形成半成品极片的步骤中，具体包括：
将所述导电剂和所述粘结剂进行混合、形成混合物料；
将所述混合物料进行纤维化处理、形成纤维化物料；
将所述纤维化物料、所述电极活性材料覆盖至集流体表面、形成所述半成品极片。
根据本发明提供的一种干法电极制备方法，所述对电极活性材料、导电剂和粘结剂中的至少一种物料进行纤维化处理、形成纤维化物料，其中，所述纤维化物料包括所述粘结剂，将所述纤维化物料和其余物料覆盖至集流体表面、形成半成品极片的步骤中，具体包括：
对所述粘结剂进行纤维化处理、形成纤维化物料，且将所述导电剂和所述电极活性材料进行混合、形成混合物料；
将所述纤维化物料、所述混合物料覆盖至所述集流体表面、形成所述半成品极片。
根据本发明提供的一种干法电极制备方法，所述对电极活性材料、导电剂和粘结剂中的至少一种物料进行纤维化处理、形成纤维化物料，其中，所述纤维化物料包括所述粘结剂，将所述纤维化物料和其余物料覆盖至集流体表面、形成半成品极片的步骤中，具体包括：
对所述粘结剂进行纤维化处理、形成第一纤维化物料；
将所述第一纤维化物料与所述导电剂和所述电极活性材料进行混合、形成第二纤维化物料；
将所述第二纤维化物料覆盖至所述集流体表面、形成所述半成品极片。
根据本发明提供的一种干法电极制备方法，所述对电极活性材料、导电剂和粘结剂中的至少一种物料进行纤维化处理、形成纤维化物料，其中，所述纤维化物料包括所述粘结剂，将所述纤维化物料和其余物料覆盖至集流体表面、形成半成品极片的步骤中，具体包括：
将所述导电剂和所述粘结剂进行混合、形成第一混合物料；
对所述第一混合物料进行纤维化处理、形成纤维化物料；
将所述电极活性材料与所述纤维化材料进行混合、形成第二混合物料；
将所述第二混合物料覆盖至所述集流体表面、形成所述半成品极片。
根据本发明提供的一种干法电极制备方法，所述对电极活性材料、导电剂和粘结剂中的至少一种物料进行纤维化处理、形成纤维化物料，其中，所述纤维化物料包括所述粘结剂，将所述纤维化物料和其余物料覆盖至集流体表面、形成半成品极片的步骤中，具体包括：
将所述电极活性材料、所述导电剂和所述粘结剂进行混合、形成混合物料；
对所述混合物料进行纤维化处理、形成纤维化物料；
将所述纤维化物料覆盖至所述集流体表面、形成所述半成品极片。
根据本发明提供的一种干法电极制备方法，在所述将所述电极活性材料、所述导电剂和所述粘结剂进行混合的步骤中，具体包括：
先将所述电极活性材料和所述导电剂进行混合、形成半成品混合物料；
再将所述半成品混合物料与所述粘结剂进行混合、形成所述混合物料。
根据本发明提供的一种干法电极制备方法，所述对所述半成品极片进行压延处理、形成成品极片的步骤中，具体包括：
对所述半成品极片进行热辊压。
根据本发明提供的一种干法电极制备方法，所述喷涂的方式为静电喷涂。
根据本发明提供的一种干法电极制备方法，所述纤维化处理的方式为通过超高速剪切机对所述粘结剂施加剪切力。
根据本发明提供的一种干法电极制备方法，所述电极活性材料为正极活性材料或负极活性材料。
根据本发明提供的一种干法电极制备方法，所述正极活性材料包括磷酸铁锂、锰酸锂、钴酸锂、钛酸锂和三元材料中的一种或多种；
所述负极活性材料包括石墨、硅碳和硬碳中的一种或多种。
根据本发明提供的一种干法电极制备方法，所述导电剂包括乙炔黑、炭黑、碳纳米管、石墨烯中的一种或多种。
根据本发明提供的一种干法电极制备方法，所述粘结剂包括聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、羧甲基纤维素、丁苯橡胶和羧甲基纤维素钠中的一种或多种。
根据本发明提供的一种干法电极制备方法，所述电极活性材料在干性物料总量中的质量分数为73％-98％，所述导电剂在干性物料总量中的质量分数为1％-15％，所述粘结剂在干性物料总量中的质量分数为1％-12％，其中，所述干性物料总量为所述电极活性材料、所述导电剂和所述粘结剂的质量之和。
本发明提供的干法电极制备方法，通过将纤维化物料和其余物料覆盖在集流体表面上，能够使电极活性材料和导电剂分散在粘结剂上，并且纤维化的粘结剂能够增强电极活性材料、导电剂和集流体之间的粘结作用，从而能够增强形成的半成品极片的强度，提高了电极的均匀性，并且降低了对粘结剂含量要求，提高了电池的能量密度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的干法电极制备方法的流程图；
图2是本发明的第一种可选实施例提供的半成品极片制备方法的流程图；
图3是本发明的第二种可选实施例提供的半成品极片制备方法的流程图；
图4是本发明的第三种可选实施例提供的半成品极片制备方法的流程图；
图5是本发明的第四种可选实施例提供的半成品极片制备方法的流程图；
图6是本发明的第五种可选实施例提供的半成品极片制备方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合图1至图6描述本发明的干法电极制备方法。
如图1所示，本发明提供的一种干法电极制备方法，包括：
对电极活性材料、导电剂和粘结剂中的至少一种物料进行纤维化处理、形成纤维化物料，并将纤维化物料和其余物料覆盖至集流体表面、形成半成品极片；
对半成品极片进行压延处理、形成成品极片。
需要说明的是，上述纤维化物料必须包括粘结剂。
如此设置，将纤维化物料和其余物料覆盖在集流体表面上，能够使电极活性材料和导电剂分散在粘结剂上，并且纤维化的粘结剂能够增强电极活性材料、导电剂和集流体之间的粘结作用，从而能够增强形成的半成品极片的强度，提高了电极的均匀性，并且降低了对粘结剂含量要求，提高了电池的能量密度。
在本发明的可选实施例中，在将纤维化物料和其余物料覆盖至集流体表面、形成半成品极片的步骤中，
纤维化物料和其余物料分别通过铺设的方式和喷涂的方式覆盖至集流体表面。
在可选的实施例中，在对电极活性材料、导电剂和粘结剂中的至少一种物料进行纤维化处理、形成纤维化物料，并将纤维化物料和其余物料覆盖至集流体表面、形成半成品极片的步骤中，可以包括：
将纤维化物料进行压延处理、以形成薄膜状物料；
将薄膜状物料和其余物料分别通过铺设的方式和喷涂的方式覆盖至集流体表面、以形成半成品极片。
这样，有利于提高制备效率，降低生产时间，并且能够使生成的成品极片的厚度更为均匀，有利于提高电池的能量密度。
在可选的实施例中，在对电极活性材料、导电剂和粘结剂中的至少一种物料进行纤维化处理、形成纤维化物料，并将纤维化物料和其余物料覆盖至集流体表面、形成半成品极片的步骤中，可以包括：
将纤维化物料和其余物料通过喷涂的方式覆盖至集流体表面。
这样，有利于减少工作设备的种类，有利于降低成本，节省制备时间。
在本实施例中，喷涂的方式可以为静电喷涂的方式，并且静电喷涂的电压可以为20-38kV，静电喷涂的主气流速可以为5-20psi(磅力/平方英寸)，雾化气流速可以为5-20psi(磅力/平方英寸)。
在可选的实施例中，上述集流体的表面可以为集流体的第一表面和/或第二表面。这里，第一表面和第二表面可以分别为集流体的上表面和下表面。
具体地，可以先在集流体的第一表面铺设或喷涂纤维化物料和其余物料铺设，再在集流体的第二表面铺设或喷涂纤维化物料和其余物料，或再在集流体的第二表面铺设或喷涂未经纤维化的粘结剂、电极活性材料和导电剂。
或者，可以先在集流体的第二表面铺设或喷涂纤维化物料和其余物料铺设，再在集流体的第一表面铺设或喷涂纤维化物料和其余物料，或再在集流体的第一表面铺设或喷涂未经纤维化的粘结剂、电极活性材料和导电剂。
或者，在集流体的第一表面和第二表面同时铺设或喷涂纤维化物料和其余物料。
在本发明的可选实施例中，在“对半成品极片进行压延处理、形成成品极片”的步骤中，具体包括：
对半成品极片进行热辊压、以形成成品极片。
这样，能够使粘结剂受热融化，使粘结剂将电极活性材料和导电剂粘结在集流体上，从而使形成的成品极片的厚度更为均匀，且有利于提高电池的能量密度。
这里，对半成品极片进行热辊压的过程中，辊压温度可以为150-200℃，具体可以为180℃；辊压的压力可以为40-80Mpa，具体可以为50Mpa。
在可选的实施例中，电极活性材料可以为正极活性材料或负极活性材料，以便于制备正极极片或负极极片。
其中，正极活性材料包括磷酸铁锂、锰酸锂、钴酸锂、钛酸锂和三元材料中的一种或多种。
这里，三元材料是指由三种化学成分(元素)，组分(单质及化合物)或部分(零件)组成的材料整体，包括合金、无机非金属材料、有机材料、高分子复合材料等。具体地，三元材料可以是镍钴锰酸锂Li(NiCoMn)O2
负极活性材料包括石墨、硅碳和硬碳中的一种或多种。
在可选的实施例中，导电剂可以包括乙炔黑、炭黑、碳纳米管、石墨烯中的一种或多种。
粘结剂可以包括聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、羧甲基纤维素、丁苯橡胶和羧甲基纤维素钠中的一种或多种。
在可选的实施例中，电极活性材料在干性物料总量中的质量分数为73％-98％，导电剂在干性物料总量中的质量分数为1％-15％，粘结剂在干性物料总量中的质量分数为1％-12％。
其中，干性物料总量为电极活性材料、导电剂和粘结剂的质量之和。
在本发明的第一种可选实施例中，如图2所示，在“对电极活性材料、导电剂和粘结剂中的至少一种物料进行纤维化处理、形成纤维化物料，并将纤维化物料和其余物料覆盖至集流体表面、形成半成品极片，其中纤维化物料包括粘结剂”的步骤中，具体包括：
将导电剂和粘结剂进行混合、形成混合物料；
将混合物料进行纤维化处理、形成纤维化物料；
将纤维化物料、电极活性材料覆盖至集流体表面、形成半成品极片。
这样，有利于降低混合和纤维化处理的时间，提高制备效率，从而可以降低生产成本。
这里，在将导电剂和粘结剂进行混合的过程中，采用低温混合，并且混合温度可以为10-20℃；混合速度可以为300-1200转/分钟，混合时间可以为2-12分钟。可以通过超高速剪切机对混合物料施加剪切力、以使混合物料纤维化；超高速剪切机的转速可以为30000-45000转/分钟。
在一种可选的实施例中，在“将纤维化物料、电极活性材料覆盖至集流体表面、形成半成品极片”的步骤中，可以具体包括：
先将纤维化物料喷涂至集流体表面、以形成第一极片；
再将电极活性材料喷涂至第一极片表面、以形成半成品极片。
在其他实施例中，在“将纤维化物料、电极活性材料覆盖至集流体表面、形成半成品极片”的步骤中，可以具体包括：
先对纤维化物料进行压延处理、以形成薄膜状物料，然后将薄膜状物料铺设至集流体表面、以形成第一极片；
再将电极活性材料喷涂至第一极片表面、以形成半成品极片。
或者，在另一种可选的实施例中，在“将纤维化物料、电极活性材料覆盖至集流体表面、形成半成品极片”的步骤中，可以具体包括：
先将电极活性材料喷涂至集流体表面、以形成第一极片；
再将纤维化物料喷涂至第一极片表面、以形成半成品极片。
在其他实施例中，在“将纤维化物料、电极活性材料覆盖至集流体表面、形成半成品极片”的步骤中，可以具体包括：
先将电极活性材料喷涂至集流体表面、以形成第一极片，并对纤维化物料进行压延处理、以形成薄膜状物料；
再将纤维化物料铺设至第一极片表面、以形成半成品极片。
具体地，在“对电极活性材料、导电剂和粘结剂中的至少一种物料进行纤维化处理、形成纤维化物料，并将纤维化物料和其余物料覆盖至集流体表面、形成半成品极片，其中纤维化物料包括粘结剂”的步骤中，具体包括：
将炭黑(SP)、聚四氟乙烯(PTFE)按照5:3的质量比进行混合、形成混合物料；其中，混合速度可以为400转/分钟(rpm/min)，混合温度低于19℃，混合时间可以为10分钟；
将混合物料加入到高速剪切机中进行纤维化处理、以形成纤维化物料；其中，纤维化速度可以为40000转/分钟，纤维化时间可以为5分钟；
将纤维化物料放入静电喷枪中、喷涂于涂炭铝集流体表面、形成半成品极片。其中，静电喷枪的控制电压设置为25kV，静电喷枪的主气流为13psi，静电喷枪的雾化气流为13psi。
在本发明的第二种可选实施例中，如图3所示，在“对电极活性材料、导电剂和粘结剂中的至少一种物料进行纤维化处理、形成纤维化物料，并将纤维化物料和其余物料覆盖至集流体表面、形成半成品极片，其中纤维化物料包括粘结剂”的步骤中，具体包括：
对粘结剂进行纤维化处理、形成纤维化物料，且将导电剂和电极活性材料进行混合、形成混合物料；
将纤维化物料、混合物料覆盖至集流体表面、形成半成品极片。
这样，先对粘结剂进行纤维化处理，能够有效降低纤维化处理的时间，从而降低极片的制备时间，从而能够提高制备效率，有利于降低生产成本。
在可选的实施例中，在“对粘结剂进行纤维化处理、形成纤维化物料，且将导电剂和电极活性材料进行混合、形成混合物料”的步骤中，
先对粘结剂进行纤维化处理、以形成纤维化物料；
再将导电剂和电极活性材料进行混合、以形成混合物料。
或者，
先将导电剂和电极活性材料进行混合、以形成混合物料；
再对粘结剂进行纤维化处理、以形成纤维化物料。
在可选的实施例中，在“将纤维化物料、混合物料覆盖至集流体表面、形成半成品极片”的步骤中，具体包括：
先将纤维化物料喷涂至集流体表面、以形成第一极片；
再将电极活性材料喷涂至第一极片表面、以形成半成品极片。
在其他实施例中，在“将纤维化物料、电极活性材料覆盖至集流体表面、形成半成品极片”的步骤中，可以具体包括：
先对纤维化物料进行压延处理、以形成薄膜状物料，然后将薄膜状物料铺设至集流体表面、以形成第一极片；
再将电极活性材料喷涂至第一极片表面、以形成半成品极片。
或者，在其他可选的实施例中，在“将纤维化物料、电极活性材料覆盖至集流体表面、形成半成品极片”的步骤中，可以具体包括：
先将电极活性材料喷涂至集流体表面、以形成第一极片；
再将纤维化物料喷涂至第一极片表面、以形成半成品极片。
在其他实施例中，在“将纤维化物料、电极活性材料覆盖至集流体表面、形成半成品极片”的步骤中，可以具体包括：
先将电极活性材料喷涂至集流体表面、以形成第一极片，并对纤维化物料进行压延处理、以形成薄膜状物料；
再将纤维化物料铺设至第一极片表面、以形成半成品极片。
在本发明的第二种可选实施例中，在“对电极活性材料、导电剂和粘结剂中的至少一种物料进行纤维化处理、形成纤维化物料，并将纤维化物料和其余物料覆盖至集流体表面、形成半成品极片，其中纤维化物料包括粘结剂”的步骤中，具体包括：
将聚四氟乙烯(PTFE)加入到超高速剪切机中进行纤维化处理、以形成纤维化物料；其中，纤维化速度可以为40000转/分钟，纤维化时间可以为5分钟；
将纤维化物料放入静电喷枪中、喷涂于涂炭铜集流体表面、形成第一极片；其中，静电喷枪的控制电压设置为25kV，静电喷枪的主气流为13psi，静电喷枪的雾化气流为13psi；
将石墨与炭黑(SP)按照92:5的质量比进行混合、以形成混合物料；其中，混合速度可以为400转/分钟(rpm/min)，混合时间可以为10分钟；
再将与纤维化物料质量比为3:97的混合物料放入静电喷枪中、静电喷涂于第一极片表面、形成半成品极片；其中，静电喷枪的控制电压设置为25kV，静电喷枪的主气流为13psi，静电喷枪的雾化气流为13psi。
在本发明的第三种可选实施例中，如图4所示，在“对电极活性材料、导电剂和粘结剂中的至少一种物料进行纤维化处理、形成纤维化物料，并将纤维化物料和其余物料覆盖至集流体表面、形成半成品极片，其中纤维化物料包括粘结剂”的步骤中，具体包括：
对粘结剂进行纤维化处理、形成第一纤维化物料；
将第一纤维化物料与导电剂和电极活性材料进行混合、形成第二纤维化物料；
将第二纤维化物料覆盖至集流体表面、形成半成品极片。
这样，先对粘结剂进行纤维化处理，能够有效降低纤维化处理的时间，从而降低极片的制备时间，从而能够提高制备效率，有利于降低生产成本。
在可选的实施例中，在“将第二纤维化物料覆盖至集流体表面、形成半成品极片”的步骤中，第二纤维化物料可以通过铺设的方式或喷涂的方式覆盖至集流体表面。
具体地，在“对电极活性材料、导电剂和粘结剂中的至少一种物料进行纤维化处理、形成纤维化物料，并将纤维化物料和其余物料覆盖至集流体表面、形成半成品极片，其中纤维化物料包括粘结剂”的步骤中，具体包括：
将聚四氟乙烯(PTFE)加入到超高速剪切机中进行纤维化、以形成第一纤维化物料；其中，纤维化速度可以为40000转/分钟，纤维化时间可以为5分钟；
将第一纤维化物料与磷酸铁锂以及炭黑(SP)按照5:92:3的质量比进行混合、以形成第二纤维化物料；其中，混合速度可以为1000转/分钟(rpm/min)，混合时间可以为10分钟；
将第二纤维化物料放入静电喷枪中、喷涂于涂炭铝集流体表面、形成半成品极片，其中，静电喷枪的控制电压设置为25kV，静电喷枪的主气流为13psi，静电喷枪的雾化气流为13psi。
在本发明的第四种可选实施例中，如图5所示，在“对电极活性材料、导电剂和粘结剂中的至少一种物料进行纤维化处理、形成纤维化物料，并将纤维化物料和其余物料覆盖至集流体表面、形成半成品极片，其中纤维化物料包括粘结剂”的步骤中，具体包括：
将导电剂和粘结剂进行混合、形成第一混合物料；
对第一混合物料进行纤维化处理、形成纤维化物料；
将电极活性材料和纤维化物料进行混合、形成第二混合物料；
将第二混合物料覆盖至集流体表面、形成半成品极片。
这样，对粘结剂和导电剂的混合物进行纤维化处理，能够降低纤维化处理的时间，从而降低极片的制备时间，能够提高制备效率。
这里，在将导电剂和粘结剂进行混合的过程中，采用低温混合，并且混合温度可以为10-20℃；混合速度可以为300-1200转/分钟，混合时间可以为2-12分钟。可以通过超高速剪切机对第一混合物料施加剪切力、以使第一混合物料纤维化；超高速剪切机的转速可以为30000-45000转/分钟。
在可选的实施例中，在“将第二混合物料覆盖至集流体表面、形成半成品极片”的步骤中，第二混合物料可以通过铺设的方式或喷涂的方式覆盖至集流体表面。
具体地，在“对电极活性材料、导电剂和粘结剂中的至少一种物料进行纤维化处理、形成纤维化物料，并将纤维化物料和其余物料覆盖至集流体表面、形成半成品极片，其中纤维化物料包括粘结剂”的步骤中，具体包括：
将炭黑(SP)和聚四氟乙烯(PTFE)按照3:5的质量比进行混合、以形成第一混合物料；其中，混合速度可以为400转/分钟(rpm/min)，混合时间可以为10分钟；
将第一混合物料加入到高速剪切机中进行纤维化处理、以形成纤维化物料；其中，纤维化速度可以为40000转/分钟，纤维化时间可以为5分钟；
将纤维化物料和磷酸铁锂按照8:92的质量比进行混合、以形成第二混合物料；其中，混合速度可以为1000转/分钟(rpm/min)，混合时间可以为10分钟；
将第二混合物料放入静电喷枪中、喷涂于涂炭铝集流体表面、形成半成品极片，其中，静电喷枪的控制电压设置为25kV，静电喷枪的主气流为13psi，静电喷枪的雾化气流为13psi。
在本发明的第五种可选实施例中，如图6所示，在“对电极活性材料、导电剂和粘结剂中的至少一种物料进行纤维化处理、形成纤维化物料，并将纤维化物料和其余物料覆盖至集流体表面、形成半成品极片，其中纤维化物料包括粘结剂”的步骤中，具体包括：
将电极活性材料、导电剂和粘结剂进行混合、形成混合物料；
对混合物料进行纤维化处理、形成纤维化物料；
将纤维化物料覆盖至集流体表面、形成半成品极片。
在可选的实施例中，在“将纤维化物料覆盖至集流体表面、形成半成品极片”的步骤中，纤维化物料可以通过铺设的方式或喷涂的方式覆盖至集流体表面。
在可选的实施例中，在“将电极活性材料、导电剂和粘结剂进行混合、形成混合物料”的步骤中，具体包括：
先将电极活性材料和导电剂进行混合、形成半成品混合物料；
再将半成品混合物料与粘结剂进行混合、形成混合物料。
这里，在将半成品混合物料与粘结剂进行混合、形成混合物料的过程中，采用低温混合，并且混合温度可以为10-20℃；混合速度可以为300-1200转/分钟，混合时间可以为2-12分钟。可以通过超高速剪切机对混合物料施加剪切力、以使混合物料纤维化；超高速剪切机的转速可以为30000-45000转/分钟。
具体地，在“对电极活性材料、导电剂和粘结剂中的至少一种物料进行纤维化处理、形成纤维化物料，并将纤维化物料和其余物料覆盖至集流体表面、形成半成品极片，其中纤维化物料包括粘结剂”的步骤中，具体包括：
将石墨与炭黑(SP)按照94:3的质量比进行混合、形成半成品混合物料；其中，混合速度可以为400转/分钟(rpm/min)，混合时间可以为10分钟；
将第一混合物料与聚四氟乙烯(PTFE)按照97:3的质量比进行低温混合、形成混合物料；其中，混合速度可以为1000转/分钟(rpm/min)，混合温度低于19℃，混合时间可以为10分钟；
将混合物料加入到超高速剪切机中进行纤维化处理、形成纤维化物料；其中，纤维化速度可以为40000转/分钟，纤维化时间可以为3分钟；
将纤维化物料放入静电喷枪中、喷涂于涂炭铜集流体表面、形成半成品极片。其中，静电喷枪的控制电压设置为25kV，静电喷枪的主气流为13psi，静电喷枪的雾化气流为13psi。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (16)
1.一种干法电极制备方法，其特征在于，包括：
对电极活性材料、导电剂和粘结剂中的至少一种物料进行纤维化处理、形成纤维化物料，其中，所述纤维化物料包括所述粘结剂，将所述纤维化物料和其余物料覆盖至集流体表面、形成半成品极片；
对所述半成品极片进行压延处理、形成成品极片。
2.根据权利要求1所述的干法电极制备方法，其特征在于，在所述将所述纤维化物料和其余物料覆盖至集流体表面、形成半成品极片的步骤中，
所述纤维化物料和所述其余物料分别通过铺设的方式和喷涂的方式覆盖至所述集流体表面；
或，
所述纤维化物料和所述其余物料通过喷涂的方式覆盖至所述集流体表面。
3.根据权利要求1所述的干法电极制备方法，其特征在于，所述对电极活性材料、导电剂和粘结剂中的至少一种物料进行纤维化处理、形成纤维化物料，其中，所述纤维化物料包括所述粘结剂，将所述纤维化物料和其余物料覆盖至集流体表面、形成半成品极片的步骤中，具体包括：
将所述导电剂和所述粘结剂进行混合、形成混合物料；
将所述混合物料进行纤维化处理、形成纤维化物料；
将所述纤维化物料、所述电极活性材料覆盖至集流体表面、形成所述半成品极片。
4.根据权利要求1所示的干法电极制备方法，其特征在于，所述对电极活性材料、导电剂和粘结剂中的至少一种物料进行纤维化处理、形成纤维化物料，其中，所述纤维化物料包括所述粘结剂，将所述纤维化物料和其余物料覆盖至集流体表面、形成半成品极片的步骤中，具体包括：
对所述粘结剂进行纤维化处理、形成纤维化物料，且将所述导电剂和所述电极活性材料进行混合、形成混合物料；
将所述纤维化物料、所述混合物料覆盖至所述集流体表面、形成所述半成品极片。
5.根据权利要求1所示的干法电极制备方法，其特征在于，所述对电极活性材料、导电剂和粘结剂中的至少一种物料进行纤维化处理、形成纤维化物料，其中，所述纤维化物料包括所述粘结剂，将所述纤维化物料和其余物料覆盖至集流体表面、形成半成品极片的步骤中，具体包括：
对所述粘结剂进行纤维化处理、形成第一纤维化物料；
将所述第一纤维化物料与所述导电剂和所述电极活性材料进行混合、形成第二纤维化物料；
将所述第二纤维化物料覆盖至所述集流体表面、形成所述半成品极片。
6.根据权利要求1所示的干法电极制备方法，其特征在于，所述对电极活性材料、导电剂和粘结剂中的至少一种物料进行纤维化处理、形成纤维化物料，其中，所述纤维化物料包括所述粘结剂，将所述纤维化物料和其余物料覆盖至集流体表面、形成半成品极片的步骤中，具体包括：
将所述导电剂和所述粘结剂进行混合、形成第一混合物料；
对所述第一混合物料进行纤维化处理、形成纤维化物料；
将所述电极活性材料与所述纤维化材料进行混合、形成第二混合物料；
将所述第二混合物料覆盖至所述集流体表面、形成所述半成品极片。
7.根据权利要求1所示的干法电极制备方法，其特征在于，所述对电极活性材料、导电剂和粘结剂中的至少一种物料进行纤维化处理、形成纤维化物料，其中，所述纤维化物料包括所述粘结剂，将所述纤维化物料和其余物料覆盖至集流体表面、形成半成品极片的步骤中，具体包括：
将所述电极活性材料、所述导电剂和所述粘结剂进行混合、形成混合物料；
对所述混合物料进行纤维化处理、形成纤维化物料；
将所述纤维化物料覆盖至所述集流体表面、形成所述半成品极片。
8.根据权利要求7所述的干法电极制备方法，其特征在于，在所述将所述电极活性材料、所述导电剂和所述粘结剂进行混合的步骤中，具体包括：
先将所述电极活性材料和所述导电剂进行混合、形成半成品混合物料；
再将所述半成品混合物料与所述粘结剂进行混合、形成所述混合物料。
9.根据权利要求1所述的干法电极制备方法，其特征在于，所述对所述半成品极片进行压延处理、形成成品极片的步骤中，具体包括：
对所述半成品极片进行热辊压。
10.根据权利要求2所述的干法电极制备方法，其特征在于，所述喷涂的方式为静电喷涂。
11.根据权利要求1所述的干法电极制备方法，其特征在于，所述纤维化处理的方式为通过超高速剪切机对所述粘结剂施加剪切力。
12.根据权利要求1所述的干法电极制备方法，其特征在于，所述电极活性材料为正极活性材料或负极活性材料。
13.根据权利要求12所述的干法电极制备方法，其特征在于，所述正极活性材料包括磷酸铁锂、锰酸锂、钴酸锂、钛酸锂和三元材料中的一种或多种；
所述负极活性材料包括石墨、硅碳和硬碳中的一种或多种。
14.根据权利要求1所述的干法电极制备方法，其特征在于，所述导电剂包括乙炔黑、炭黑、碳纳米管、石墨烯中的一种或多种。
15.根据权利要求1所述的干法电极制备方法，其特征在于，所述粘结剂包括聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、羧甲基纤维素、丁苯橡胶和羧甲基纤维素钠中的一种或多种。
16.根据权利要求1所述的干法电极制备方法，其特征在于，所述电极活性材料在干性物料总量中的质量分数为73％-98％，所述导电剂在干性物料总量中的质量分数为1％-15％，所述粘结剂在干性物料总量中的质量分数为1％-12％，其中，所述干性物料总量为所述电极活性材料、所述导电剂和所述粘结剂的质量之和。
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