CN112993202A - 极片及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种极片及其制备方法和应用。该极片的制备方法包括如下步骤：在极片的表面分别形成活性层和两陶瓷层A，辊压，再在整个的所述活性层上形成陶瓷层B；所述活性层位于两陶瓷层A之间，且所述活性层与所述陶瓷层A相连接；沿极片的宽度方向，所述活性层的两端与极片的对应端的距离均≥50mm，所述陶瓷层A的宽度≥40mm；所述陶瓷层A和陶瓷层B分别由陶瓷浆料A和陶瓷浆料B制成；所述陶瓷浆料A的固含量大于所述陶瓷浆料B的固含量。该制备方法操作简单，成本低廉，适合工业化生产，按照该方法制得的极片厚度边缘卷曲高度为3.2mm～7.7mm，极片断裂强度可达173Mpa～185Mpa，具有广阔的应用前景。

Description

极片及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及电池领域，特别是涉及一种极片及其制备方法和应用。
背景技术
正极表面二次涂覆陶瓷材料能够增强对正极的保护，起到高温下隔膜分解时防止正负极接触短路的作用。但由于二次涂层会增加极片阻抗，因此涂层厚度应尽可能薄，因而用于二次涂覆的陶瓷浆料固含量一般都较低，导致极片单面二次涂覆后过烘箱烘干过程中，大量溶剂蒸发产生很大的收缩应力，该应力易导致极片箔材边缘发生严重翘曲卷边进而撕裂断带，特别是当前正极片设计往往采用高压实设计的情况下，极片辊压后活性物质边缘铝箔由于辊压损伤易打皱产生微裂纹，导致上述问题更加突出。
目前通常采用增加极片边缘涂覆两侧活性物质但不涂陶瓷浆料的宽度，在极片二次涂覆完成后，切掉两侧边缘不涂陶瓷浆料的区域的方法来解决该问题。该方法最大的弊端就是导致两侧活性物质被浪费，众所周知，活性物质十分昂贵，这样无疑会增加成本。并且，这种方法并未解决在涂覆陶瓷浆料前，极片辊压后活性物质边缘铝箔褶皱问题，因此由辊压损伤带来的二次涂覆断带风险依然很高。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种操作简单，能够有效抑制涂覆陶瓷浆料时极片卷边的制备方法。
技术方案如下：
一种极片的制备方法，包括如下步骤：
在极片的表面分别形成活性层和两陶瓷层A，对含有活性层和陶瓷层A的极片进行辊压处理，再在整个的所述活性层上形成陶瓷层B；
所述活性层位于两陶瓷层A之间，且所述活性层与所述陶瓷层A相连接；
沿极片的宽度方向，所述活性层的两端与极片的对应端的距离均≥50mm，所述陶瓷层A的宽度≥40mm；
所述陶瓷层A由陶瓷浆料A制成，所述陶瓷层B由陶瓷浆料B制成，所述陶瓷浆料A的固含量大于所述陶瓷浆料B的固含量。
在其中一个实施例中，沿极片的宽度方向，至少一陶瓷层A的宽度≥50mm。
在其中一个实施例中，所述活性层由活性浆料制成，所述活性浆料的固含量为69％～73％；所述陶瓷浆料A的固含量为30％～50％；所述陶瓷浆料B的固含量为5％～15％。
在其中一个实施例中，所述陶瓷层A的厚度为所述活性层的厚度的50％～80％；所述陶瓷层B的厚度为所述活性层的厚度的5％～20％。
在其中一个实施例中，所述陶瓷浆料A包括陶瓷粉料A和聚合物A；
所述陶瓷粉料A选自氧化铝、勃姆石、氧化钛、氧化锆、氧化硅、硅皂石、磷酸铁锂和磷酸铁锰锂中的至少一种；
所述聚合物A选自聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚偏二氟乙烯-六氟丙烯、聚丙烯腈、聚乙二醇、聚丙烯酸甲酯和聚乙烯醇中的至少一种；
所述陶瓷粉料A和聚合物A的质量比为(88～95)：(5～12)。
在其中一个实施例中，所述陶瓷浆料B包括陶瓷粉料B和聚合物B；
所述陶瓷粉料B选自氧化铝、勃姆石、氧化钛、氧化锆、氧化硅、硅皂石、磷酸铁锂和磷酸铁锰锂中的至少一种；
所述聚合物B选自聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚偏二氟乙烯-六氟丙烯、聚丙烯腈、聚乙二醇、聚丙烯酸甲酯和聚乙烯醇中的至少一种；
所述陶瓷粉料B和聚合物B的质量比为(0.8～1.2)：(0.8～1.2)。
在其中一个实施例中，所述陶瓷粉料B的粒度为20nm～5000nm。
在其中一个实施例中，所述活性浆料包括活性物质、导电剂和粘接剂；
所述活性物质选自富锂锰基、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、磷酸铁锂和钴酸锂中的至少一种；
所述导电剂选自炭黑、碳纳米管、导电纤维、科琴黑、石墨烯和导电石墨中的至少一种；
所述粘接剂聚四氟乙烯和聚偏二氟乙烯中的至少一种；
所述活性物质、导电剂和粘接剂的质量比为(94～99：(0.5～3)：(0.5～3)。
在其中一个实施例中，所述陶瓷浆料A和陶瓷浆料B所用的溶剂分别独立地选自N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、异丙醇、叔丁醇、苯、甲苯和四氢呋喃中的至少一种。
在其中一个实施例中，施加所述活性浆料、陶瓷浆料A和陶瓷浆料B时采用的方式均为转移式间歇涂布。
在其中一个实施例中，所述辊压处理采用的辊径为50cm～100cm，辊压温度20～100℃。
在其中一个实施例中，在形成所述陶瓷层B之后，还包括除去所述陶瓷层A的步骤。
本发明还提供如上所述的极片的制备方法制备得到的极片。
本发明还提供如上所述的极片在汽车、数码电子产品中的应用。方案如下：
一种汽车或电子产品，其电源所用的极片上述任一实施例所述的极片。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明提供的极片的制备方法，先预留好涂布位置，再在特定的位置上涂布活性层、活性层两侧的陶瓷层A和在活性层上方的陶瓷层B。在活性层两侧涂布固含量较高的陶瓷层A，一方面，可以防止辊压时边缘褶皱断带，消除辊压后箔材褶皱，减低二次涂布过烘箱和收卷时的断带风险；另一方面，相比于传统工艺，在两侧要被切除的活性物质处涂布价格低廉的陶瓷浆料，可减少活性物质浪费，节约成本。同时，在活性层上方涂布固含量较低的陶瓷层B，可保护极片，防止隔膜高温分解导致正负极接触短路。
附图说明
图1是本发明一实施例中制备极片的流程图；
图2是本发明一实施例中各制备步骤中极片中间体的示意图；
图3是本发明一实施例中涂布有活性层、陶瓷层A和陶瓷层B的极片中间体的剖面图。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明公开内容理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
需要说明的是，在本发明的描述中，对于方位词，如有术语“中心”、“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本发明的具体保护范围。
在描述位置关系时，除非另有规定，否则当一元件例如层、膜或基板被指为在另一膜层“上”时，其能直接在其他膜层上或亦可存在中间膜层。进一步说，当层被指为在另一层“下”时，其可直接在下方，亦可存在一或多个中间层。亦可以理解的是，当层被指为在两层“之间”时，其可为两层之间的唯一层，或亦可存在一或多个中间层。
在使用本文中描述的“包括”、“具有”、和“包含”的情况下，意图在于覆盖不排他的包含，除非使用了明确的限定用语，例如“仅”、“由……组成”等，否则还可以添加另一部件。
除非相反地提及，否则单数形式的术语可以包括复数形式，并不能理解为其数量为一个。
此外，附图并不是以1：1的比例绘制，并且各元件的相对尺寸在附图中仅以示例地绘制，以便于理解本发明，但不一定按照真实比例绘制，附图中的比例不构成对本发明的限制。
本发明提供了一种操作简单，能够有效抑制涂覆陶瓷浆料时极片卷边的制备方法。
技术方案如下：
一种极片的制备方法，包括如下步骤：
在极片的表面分别形成活性层和两陶瓷层A，对含有活性层和陶瓷层A的极片进行辊压处理，再在整个的所述活性层上形成陶瓷层B；
所述活性层位于两陶瓷层A之间，且所述活性层与所述陶瓷层A相连接；
沿极片的宽度方向，所述活性层的两端与极片的对应端的距离均≥50mm，所述陶瓷层A的宽度≥40mm；
所述陶瓷层A由陶瓷浆料A制成，所述陶瓷层B由陶瓷浆料B制成，所述陶瓷浆料A的固含量大于所述陶瓷浆料B的固含量。
本发明提供的极片的制备方法，先预留好涂布位置，再在特定的位置上涂布活性层、活性层两侧的陶瓷层A和在活性层上方的陶瓷层B。在活性层两侧涂布固含量较高的陶瓷层A，一方面，可以防止辊压时边缘褶皱断带，消除辊压后箔材褶皱，减低二次涂布过烘箱和收卷时的断带风险；另一方面，相比于传统工艺，在两侧要被切除的活性物质处涂布价格低廉的陶瓷浆料，可减少活性物质浪费，节约成本。同时，在活性层上方涂布固含量较低的陶瓷层B，可保护极片，防止隔膜高温分解导致正负极接触短路。
可以理解地，在本发明中，在极片表面施加活性浆料和施加陶瓷浆料A没有先后顺序之分，可以先在极片表面施加活性浆料，再在空白处施加陶瓷浆料A，也可以先在预留好的空白处施加陶瓷浆料A，再在两空白处之间表面施加活性浆料。
优选地，在本发明中，施加所述活性浆料、陶瓷浆料A和陶瓷浆料B时采用的方式均为转移式间歇涂布。无需专门的陶瓷涂覆设备，适用性广。
优选地，所述辊压处理采用的辊径50cm～100cm，辊压温度20～100℃。更优选地，采用热压的方式进行辊压，温度90℃，辊径为100cm。
优选地，在形成所述陶瓷层B之后，所述的极片的制备方法还包括除去陶瓷层A的步骤。
在其中一个较为优选的实施例中，极片的制备流程如图1所示：
先在极片表面涂布活性浆料，两侧留白≥50mm，烘干，制备活性层；
再在极片空白处涂布陶瓷浆料A，涂布宽度≥40mm，涂布陶瓷浆料A的位置更靠近活性层方向，烘干，辊压；
再在整个活性层上涂布陶瓷浆料B，烘干；
最后切除陶瓷层A，得到在活性层上涂覆有陶瓷涂层的极片。
各制备步骤中得到的极片中间体的示意图如图2所示，其中101表示极片，102表示活性层，103表示陶瓷层A，104表示陶瓷层B。
在本发明中，极片的行进方向称为长度方向，与其垂直的方向为宽度方向。
图3是本发明一实施例中涂布有活性层、陶瓷层A和陶瓷层B的极片中间体的剖面图，其中201表示极片，202表示活性层，203表示陶瓷层A，204表示陶瓷层B。
在其中一个实施例中，陶瓷层A的宽度为40～90mm。
在其中一个实施例中，至少一陶瓷层A的宽度为50～90mm。这样更有利于缓冲辊压应力，减轻辊压后极片边缘打皱的程度。
在其中一个较为优选的实施例中，所述陶瓷层A的厚度为所述活性层的厚度的50％～80％；所述陶瓷层B的厚度为所述活性层的厚度的5％～20％。使陶瓷层A的厚度与活性层厚度的50％～80％，利用陶瓷层A缓冲辊压应力，减轻辊压后打皱的程度；而陶瓷层B较薄，可避免阻抗过大。
在其中一个实施例中，所述活性层由活性浆料制成，所述活性浆料的固含量为69％～73％；所述陶瓷浆料A的固含量为30％～50％；所述陶瓷浆料B的固含量为5％～15％。涂层厚度跟浆料固含量相关，固含量越高，干燥后的涂层越厚。
极片成品中不包含陶瓷层A，在形成所述陶瓷层B之后，切除陶瓷层A。陶瓷选择范围广泛，在保证生产可行的条件下，降低边缘陶瓷厚度和使用价格低廉的陶瓷材料均能起到有效地降低成本的作用。
在其中一个实施例中，所述陶瓷浆料A包括陶瓷粉料A和聚合物A；所述陶瓷粉料A选自氧化铝、勃姆石、氧化钛、氧化锆、氧化硅、硅皂石、磷酸铁锂和磷酸铁锰锂中的至少一种；所述聚合物A选自聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚偏二氟乙烯-六氟丙烯、聚丙烯腈、聚乙二醇、聚丙烯酸甲酯和聚乙烯醇中的至少一种；所述陶瓷粉料A和聚合物A的质量比为(88～95)：(5～12)。这些陶瓷粉料和聚合物成本低廉，原料易得，可在降低成本的情况下防止辊压时边缘褶皱断带，消除辊压后箔材褶皱，降低二次涂布过烘箱和收卷时的断带风险。
在其中一个实施例中，所述陶瓷浆料B包括陶瓷粉料B和聚合物B；
所述陶瓷粉料选B自氧化铝、勃姆石、氧化钛、氧化锆、氧化硅、硅皂石、磷酸铁锂和磷酸铁锰锂中的至少一种；所述聚合物B选自聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚偏二氟乙烯-六氟丙烯、聚丙烯腈、聚乙二醇、聚丙烯酸甲酯和聚乙烯醇中的至少一种；所述陶瓷粉料B和聚合物B的质量比为(0.8～1.2)：(0.8～1.2)。这些陶瓷粉料和聚合物成本低廉，原料易得，可在降低成本的情况下防止辊压时边缘褶皱断带，消除辊压后箔材褶皱，降低二次涂布过烘箱和收卷时的断带风险。
优选地，所述陶瓷粉料B的粒度为20nm～5000nm。若颗粒太大，涂层会有刮痕。
在其中一个实施例中，所述陶瓷浆料A和陶瓷浆料B所用的溶剂分别独立地选自N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、异丙醇、叔丁醇、苯、甲苯和四氢呋喃中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述活性浆料包括活性物质、导电剂和粘接剂；所述活性物质、导电剂和粘接剂的质量比为(94～99：(0.5～3)：(0.5～3)。
优选地，制备正极极片时，所述活性物质选自富锂锰基、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、磷酸铁锂和钴酸锂中的至少一种；所述导电剂选自炭黑、碳纳米管、导电纤维、科琴黑、石墨烯和导电石墨中的至少一种；所述粘接剂聚四氟乙烯和聚偏二氟乙烯中的至少一种。采用这些原料制得的正极极片性能更好。
本发明还提供如上所述的极片的制备方法制备得到的极片。经测试，按照本发明提供的极片的制备方法制得的正极极片边缘卷曲高度为3.2mm～7.7mm，极片断裂强度可达173Mpa～185Mpa，符合业内要求，具有广阔的应用前景，可应用于锂电池，进一步地用于汽车或数码电子产品。
以下为具体实施例部分。
若无特殊说明，所有原料均来源于市售产品，且若无特殊说明，则不含有除不可避免的杂质以外的其他未明确指出的组分。
实施例1
本实施例提供一种正极活性浆料，步骤如下：
将镍钴锰酸锂、碳纳米管和聚偏二氟乙烯按质量比98:1:1混合，加入N-甲基吡咯烷酮溶剂中，搅拌均匀，制备固含量为70％的正极活性浆料。
实施例2
本实施例提供2种固含量不同的陶瓷浆料A：
(1)将粒度为200nm～3000nm的氧化铝和聚偏二氟乙烯按质量比90:10混合，加入N-甲基吡咯烷酮中，搅拌均匀，制备固含量为30％的氧化铝-聚偏二氟乙烯-陶瓷浆料A。
(2)将粒度为200nm～3000nm的勃姆石和聚偏二氟乙烯按质量比90:10混合，加入N-甲基吡咯烷酮中，搅拌均匀，制备固含量为45％的勃姆石-聚偏二氟乙烯-陶瓷浆料A。
实施例3
本实施例提供4种陶瓷浆料B：
(1)将粒度为0.2μm～0.5μm的氧化铝和聚偏二氟乙烯按质量比50:50混合，加入N-甲基吡咯烷酮中，搅拌均匀，制备固含量为15％的氧化铝-聚偏二氟乙烯-陶瓷浆料B。
(2)将粒度为20nm～50nm的气相二氧化硅和聚偏二氟乙烯按质量比50:50混合，加入N-甲基吡咯烷酮中，搅拌均匀，制备固含量为15％的气相二氧化硅-聚偏二氟乙烯-陶瓷浆料B。
(3)将粒度为0.2μm～0.5μm的氧化铝和聚乙烯醇按质量比50:50混合，加入N-甲基吡咯烷酮中，搅拌均匀，制备固含量为15％的氧化铝-聚乙烯醇-陶瓷浆料B。
(4)将粒度为0.2μm～0.5μm的勃姆石和聚偏二氟乙烯按质量比50:50混合，加入N-甲基吡咯烷酮中，搅拌均匀，制备固含量为5％的勃姆石-聚偏二氟乙烯-陶瓷浆料B。
实施例4
本实施例提供一种正极极片及其制备方法。制备方法如下：
(1)采用转移式涂布机将实施例1制备的正极活性浆料居中涂覆在300mm(W)的铝箔上，沿极片宽度方向，涂布宽度为200mm，两侧各留白50mm，单侧烘干后得到厚度为100μm的正极活性层。
(2)将实施例2制备的固含量为30％的氧化铝-聚偏二氟乙烯-陶瓷浆料A涂布在极片两侧留白处，沿极片宽度方向，每侧涂布的宽度为40mm，涂布完成后，烘干，得到厚度约为70μm的陶瓷层A，按3.5g/cc压实进行辊压。
(3)将实施例3制备的固含量为15％的氧化铝-聚偏二氟乙烯-陶瓷浆料B涂布在正极活性层表面，涂布宽度为200mm，120℃烘干得到厚度为10μm的陶瓷层B。
(4)切掉正极活性层两侧的陶瓷层A，得到正极极片。
实施例5
本实施例提供一种正极极片及其制备方法。制备方法如下：
(1)采用转移式涂布机将实施例1制备的正极活性浆料居中涂覆在300mm(W)的铝箔上，沿极片宽度方向，涂布宽度为160mm，两侧各留白70mm，单侧烘干后得到厚度为100μm的正极活性层。
(2)将实施例2制备的固含量为30％的氧化铝-聚偏二氟乙烯-陶瓷浆料A涂布在极片两侧留白处，沿极片宽度方向，每侧涂布的宽度为60mm，涂布完成后，烘干，得到厚度约为60μm的陶瓷层A，按3.5g/cc压实进行辊压。
(3)将实施例3制备的固含量为15％的氧化铝-聚偏二氟乙烯-陶瓷浆料B涂布在正极活性层表面，涂布宽度为160mm，120℃烘干得到厚度为10μm的陶瓷层B。
(4)切掉正极活性层两侧的陶瓷层A，得到正极极片。
实施例6
本实施例提供一种正极极片及其制备方法。制备方法如下：
(1)采用转移式涂布机将实施例1制备的正极活性浆料居中涂覆在300mm(W)的铝箔上，沿极片宽度方向，涂布宽度为200mm，两侧各留白50mm，单侧烘干后得到厚度为100μm的正极活性层。
(2)将实施例2制备的固含量为30％的氧化铝-聚偏二氟乙烯-陶瓷浆料A涂布在极片两侧留白处，沿极片宽度方向，每侧涂布的宽度为40mm，涂布完成后，烘干，得到厚度约为70μm的陶瓷层A，按3.5g/cc压实进行辊压。
(3)将实施例3制备的固含量为15％的气相二氧化硅-聚偏二氟乙烯-陶瓷浆料B涂布在正极活性层表面，涂布宽度为200mm，120℃烘干得到厚度为10μm的陶瓷层B。
(4)切掉正极活性层两侧的陶瓷层A，得到正极极片。
实施例7
本实施例提供一种正极极片及其制备方法。制备方法如下：
(1)采用转移式涂布机将实施例1制备的正极活性浆料居中涂覆在300mm(W)的铝箔上，沿极片宽度方向，涂布宽度为200mm，两侧各留白50mm，单侧烘干后得到厚度为100μm的正极活性层。
(2)将实施例2制备的固含量为30％的氧化铝-聚偏二氟乙烯-陶瓷浆料A涂布在极片两侧留白处，沿极片宽度方向，每侧涂布的宽度为40mm，涂布完成后，烘干，得到厚度约为70μm的陶瓷层A，按3.5g/cc压实进行辊压。
(3)将实施例3制备的固含量为15％的氧化铝-聚乙烯醇-陶瓷浆料B涂布在正极活性层表面，涂布宽度为200mm，120℃烘干得到厚度为10μm的陶瓷层B。
(4)切掉正极活性层两侧的陶瓷层A，得到正极极片。
实施例8
本实施例提供一种正极极片及其制备方法。制备方法如下：
(1)采用转移式涂布机将实施例1制备的正极活性浆料居中涂覆在300mm(W)的铝箔上，沿极片宽度方向，涂布宽度为200mm，两侧各留白50mm，单侧烘干后得到厚度为100μm的正极活性层。
(2)将实施例2制备的固含量为30％的氧化铝-聚偏二氟乙烯-陶瓷浆料A涂布在极片两侧留白处，沿极片宽度方向，每侧涂布的宽度为40mm，涂布完成后，烘干，得到厚度约为70μm的陶瓷层A，按3.5g/cc压实进行辊压。
(3)将实施例3制备的固含量为15％的氧化铝-聚乙烯醇-陶瓷浆料B涂布在正极活性层表面，涂布宽度为200mm，120℃烘干得到厚度为10μm的陶瓷层B。
(4)切掉正极活性层两侧的陶瓷层A，得到正极极片。
实施例9
本实施例提供一种正极极片及其制备方法。制备方法如下：
(1)采用转移式涂布机将实施例1制备的正极活性浆料居中涂覆在300mm(W)的铝箔上，沿极片宽度方向，涂布宽度为180mm，两侧各留白60mm，单侧烘干后得到厚度为100μm的正极活性层。
(2)将实施例2制备的固含量为45％的勃姆石-聚偏二氟乙烯-陶瓷浆料A涂布在极片两侧留白处，沿极片宽度方向，每侧涂布的宽度为40mm，涂布完成后，烘干，得到厚度约为70μm的陶瓷层A，按3.5g/cc压实进行辊压。
(3)将实施例3制备的固含量为5％的勃姆石-聚偏二氟乙烯-陶瓷浆料B涂布在正极活性层表面，涂布宽度为200mm，120℃烘干得到厚度为10μm的陶瓷层B。
(4)切掉正极活性层两侧的陶瓷层A，得到正极极片。
对比例1
本对比例提供一种正极极片及其制备方法。
(1)采用转移式涂布机将实施例1制备的正极活性浆料居中涂覆在300mm(W)的铝箔上，涂布宽度为280mm，两侧各留白10mm，单侧烘干后得到厚度为100μm的正极活性层。
(2)将实施例3制备的固含量为15％的氧化铝-聚偏二氟乙烯-陶瓷浆料B涂布在正极活性层表面，涂布宽度为200mm，120℃烘干，得到厚度为10μm的陶瓷层B。
(3)切掉正极活性层两边的留白，得到正极极片。
对比例2
本对比例提供一种正极极片及其制备方法。
(1)采用转移式涂布机将实施例1制备的正极活性浆料居中涂覆在300mm(W)的铝箔上，涂布宽度为280mm，两侧各留白10mm，单侧烘干后得到厚度为100μm的正极活性层。
(2)将实施例3制备的固含量为15％的氧化铝-聚偏二氟乙烯-陶瓷浆料B涂布在正极活性层表面，涂布宽度为280mm，120℃烘干，得到厚度为10μm的陶瓷层B。
(3)切掉正极活性层两边的留白，得到正极极片。
对比例3
本对比例提供一种正极极片及其制备方法。
(1)采用转移式涂布机将实施例1制备的正极活性浆料居中涂覆在300mm(W)的铝箔上，涂布宽度为200mm，两侧各留白10mm，单侧烘干后得到厚度为100μm的正极活性层。
(2)将实施例3制备的固含量为15％的氧化铝-聚偏二氟乙烯-陶瓷浆料B涂布在正极活性层表面，涂布宽度为200mm，120℃烘干，得到厚度为10μm的陶瓷层B。
(3)切掉正极活性层两边的留白，得到正极极片。
对比例4
本对比例提供一种正极极片及其制备方法。
(1)采用转移式涂布机将实施例1制备的正极活性浆料居中涂覆在300mm(W)的铝箔上，沿极片宽度方向，涂布宽度为240mm，两侧各留白30mm，单侧烘干后得到厚度为100μm的正极活性层。
(2)将实施例2制备的固含量为30％的氧化铝-聚偏二氟乙烯-陶瓷浆料A涂布在极片两侧留白处，沿极片宽度方向，每侧涂布的宽度为20mm，涂布完成后，烘干，得到厚度约为70μm的陶瓷层A，按3.5g/cc压实进行辊压。
(3)将实施例3制备的固含量为15％的氧化铝-聚偏二氟乙烯-陶瓷浆料B涂布在正极活性层表面，涂布宽度为240mm，120℃烘干得到厚度为10μm的陶瓷层B。
(4)切掉正极活性层两侧的陶瓷层A，得到正极极片。
对比例5
本对比例提供一种正极极片及其制备方法。
(1)采用转移式涂布机将实施例1制备的正极活性浆料居中涂覆在300mm(W)的铝箔上，沿极片宽度方向，涂布宽度为200mm，两侧各留白50mm，单侧烘干后得到厚度为100μm的正极活性层。
(2)将实施例2制备的固含量为30％的氧化铝-聚偏二氟乙烯-陶瓷浆料A涂布在极片两侧留白处，沿极片宽度方向，每侧涂布的宽度为30mm，涂布完成后，烘干，得到厚度约为70μm的陶瓷层A，按3.5g/cc压实进行辊压。
(3)将实施例3制备的固含量为15％的氧化铝-聚偏二氟乙烯-陶瓷浆料B涂布在正极活性层表面，涂布宽度为200mm，120℃烘干得到厚度为10μm的陶瓷层B。
(4)切掉正极活性层两侧的陶瓷层A，得到正极极片。
对比例6
本实施例提供一种正极极片及其制备方法。制备方法如下：
(1)采用转移式涂布机将实施例1制备的正极活性浆料居中涂覆在300mm(W)的铝箔上，沿极片宽度方向，涂布宽度为200mm，两侧各留白50mm，单侧烘干后得到厚度为100μm的正极活性层。
(2)将实施例3制备的固含量为15％的氧化铝-聚偏二氟乙烯-陶瓷浆料B涂布在极片两侧留白处，沿极片宽度方向，每侧涂布的宽度为40mm，涂布完成后，烘干，得到厚度约为70μm的陶瓷层A，按3.5g/cc压实进行辊压。
(3)将实施例3制备的固含量为15％的氧化铝-聚偏二氟乙烯-陶瓷浆料B涂布在正极活性层表面，涂布宽度为200mm，120℃烘干得到厚度为10μm陶瓷层B。
(4)切掉正极活性层两侧的陶瓷层A，得到正极极片。
测试
对实施例4～9、对比例1～6制备的极片进行评测，评价方法如下：
极片卷曲高度：极片出烘箱后，采用直角规，目视测量卷曲高度；
极片断裂强度：按照GB/T 228进行测试。
结果见表1：
表1
Figure BDA0002980025550000161
Figure BDA0002980025550000171
从表1可以看出，按照本发明提供的极片的涂布方法，实施例4至实施例9制备得到的正极极片边缘卷曲高度为3.2mm～7.7mm，极片断裂强度可达173Mpa～185Mpa。
结合对比例1的结果可知，若陶瓷涂层宽度小于正极活性层宽度，虽然可以正常生产，不会造成极片边缘铝箔翘曲，但是后续需要将未涂布陶瓷层的活性层切除，造成浪费。结合对比例2的结果可知，若极片边缘留白较小，正极活性层和涂布在正极活性层上的陶瓷层涂布面积一样，极片会严重翘边。结合对比例3的结果可知，若极片边缘留白较大，不涂布任何物质，极片辊压时易皱边，且边缘的刚性不够，在涂布陶瓷涂层时也容易发生卷边。结合对比例4和对比例5的结果可知，边缘涂覆宽度过窄，虽然辊压损伤小，能够维持极片抗拉强度，但极片卷曲的现象依然明显。结合对比例6的结果可知，边缘涂陶瓷固含量较低时，边缘涂覆厚度过薄，对减轻辊压皱边程度和二次涂覆抗卷曲的作用有限。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种极片的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
在极片的表面分别形成活性层和两陶瓷层A，对含有活性层和陶瓷层A的极片进行辊压处理，再在整个的所述活性层上形成陶瓷层B；
所述活性层位于两陶瓷层A之间，且所述活性层与所述陶瓷层A相连接；沿极片的宽度方向，所述活性层的两端与极片的对应端的距离均≥50mm，所述陶瓷层A的宽度≥40mm；
所述陶瓷层A由陶瓷浆料A制成，所述陶瓷层B由陶瓷浆料B制成，所述陶瓷浆料A的固含量大于所述陶瓷浆料B的固含量。
2.根据权利要求1所述的极片的制备方法，其特征在于，所述陶瓷层A的厚度为所述活性层的厚度的50％～80％；所述陶瓷层B的厚度为所述活性层的厚度的5％～20％。
3.根据权利要求2所述的极片的制备方法，其特征在于，所述活性层由活性浆料制成，所述活性浆料的固含量为69％～73％；所述陶瓷浆料A的固含量为30％～50％；所述陶瓷浆料B的固含量为5％～15％。
4.根据权利要求1至3任一项所述的极片的制备方法，其特征在于，所述陶瓷浆料A包括陶瓷粉料A和聚合物A；
所述陶瓷粉料A选自氧化铝、勃姆石、氧化钛、氧化锆、氧化硅、硅皂石、磷酸铁锂和磷酸铁锰锂中的至少一种；
所述聚合物A选自聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚偏二氟乙烯-六氟丙烯、聚丙烯腈、聚乙二醇、聚丙烯酸甲酯和聚乙烯醇中的至少一种；
所述陶瓷粉料A和聚合物A的质量比为(88～95)：(5～12)。
5.根据权利要求1至3任一项所述的极片的制备方法，其特征在于，所述陶瓷浆料B包括陶瓷粉料B和聚合物B；
所述陶瓷粉料B选自氧化铝、勃姆石、氧化钛、氧化锆、氧化硅、硅皂石、磷酸铁锂和磷酸铁锰锂中的至少一种；
所述聚合物B选自聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚偏二氟乙烯-六氟丙烯、聚丙烯腈、聚乙二醇、聚丙烯酸甲酯和聚乙烯醇中的至少一种；
所述陶瓷粉料B和聚合物B的质量比为(0.8～1.2)：(0.8～1.2)。
6.根据权利要求5所述的极片的制备方法，其特征在于，所述活性浆料包括活性物质、导电剂和粘接剂；
所述活性物质选自富锂锰基、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、磷酸铁锂和钴酸锂中的至少一种；
所述导电剂选自炭黑、碳纳米管、导电纤维、科琴黑、石墨烯和导电石墨中的至少一种；
所述粘接剂聚四氟乙烯和聚偏二氟乙烯中的至少一种；
所述活性物质、导电剂和粘接剂的质量比为(94～99：(0.5～3)：(0.5～3)。
7.根据权利要求6所述的极片的制备方法，其特征在于，所述陶瓷浆料A和陶瓷浆料B所用的溶剂分别独立地选自N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、异丙醇、叔丁醇、苯、甲苯和四氢呋喃中的至少一种。
8.根据权利要求7所述的极片的制备方法，其特征在于，施加所述活性浆料、陶瓷浆料A和陶瓷浆料B时采用的方式均为转移式间歇涂布；和/或
在形成所述陶瓷层B之后，还包括除去所述陶瓷层A的步骤。
9.权利要求1至8任一项所述的极片的制备方法制备得到的极片。
10.一种汽车或电子产品，其特征在于，其电源所用的极片是如权利要求9所述的极片。
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