專利名稱：一種鋰離子電池制備方法
技術領域：
本發明涉及鋰離子電池技術領域，特別是涉及一種能夠提高鈦酸鋰負 極材料在銅箔集流體上附著力的鋰離子電池制備方法。
背景技術：
無論是錳酸鋰還是磷酸亞鐵鋰作為鋰離子二次動力電池正極材料已經 有數年甚至十數年的歷史了，世界上作為代表的鋰離子二次動力電池生產
商有Moli公司(以錳酸鋰作為正極材料)，Valence和A123 (以磷酸鐵亞 鐵鋰作為正極材料)。上述鋰離子二次動力電池均是采用石墨作為鋰離子在 充電過程中插入的宿主。由于石墨在插入Li+后形成的LiC6結構具有相對 于1^+/1^較低電位(約0.5V左右)，因此在與上述正極材料相對時能夠組 成較高開路電壓的電池。然而，問題同樣來源于LiC6結構的低電位，即在 負極石墨不足或者是正極材料過充情況下，Li將會以金屬的形式沉積在負 極石墨表面從而形成鋰枝晶，穿透隔膜導致電池內部短路而弓1發安全問題。 尖晶石型鈦酸鋰作為鋰離子電池負極材料，具有相對于Li+/Li較高的電位， 在充放電過程中不存在金屬鋰析出的問題，可大大提高電池的安全性能； 同時尖晶石型鈦酸鋰還是一種零應變材料，因而具有優異的循環性能。
以鈦酸鋰為負極材料的鋰離子電池由于其循環性能好，安全等優點， 可以廣泛應用于電動工具，HEV， EV等領域，是目前的研究熱點之--。 但是由于鈦酸鋰負極材料粒度較小，比表面積較大，采用PVDF油性體系 時，與銅箔集流體的粘結效果較差，因此嚴重影響了電池的電化學性能。
發明內容
本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一種能夠提高鈦酸鋰負極 材料在銅箔集流體上附著力的鋰離子電池制備方法。
為實現上述目的，本發明采用了以下技術方案
本發明公開了一種鋰離子電池制備方法，所述方法包括在負極集流體 上涂布負極漿料，并且，在負極集流體上涂布負極漿料之前，用弱酸處理 集流體表面。
優選的，所述負極集流體為銅箔。
或者優選的，所述負極漿料是指鈦酸鋰負極漿料。進一步優選的餓，所用弱酸的質量百分比濃度為0.1% 0.5%。 在本發明具體的實施方式中，用弱酸處理集流體表面是指用含有弱酸
的NMP溶液處理集流體表面。
所述弱酸優選為含羧酸根弱酸，進一步優選為草酸、檸檬酸、甲酸或 乙酸。
由于采用了以上技術方案，使本發明具備的有益效果在于
木發明通過采用不同濃度及配比的弱酸，特別是用弱酸的NMP溶液
處理銅箔集流體表面，可以提高鈦酸鋰材料體系與銅箔表面的附著力，有 效提高涂布后的鈦酸鋰的面密度和附著力，從而可以有效提高以鈦酸鋰為 負極的電池的容量和循環性能等電化學性能。
具體實施例方式
在本發明的鋰離子電池的制備方法，采用不同濃度及配比的含羧酸根
弱酸(例如草酸、檸檬酸、甲酸、乙酸等)的NMP溶液處理銅箔集流體
表面，可以掉銅箔表面的油污，降低銅箔的表面張力，使鈦酸鋰漿料在銅 箔表面能夠充分的鋪展開來，從而提高鈦酸鋰材料體系與銅箔表面的附著
力。本發明選用含羧酸根的弱酸有兩個原因 一是通常羧酸的酸性較弱， 在選擇時具有較多的選擇，二是為了避免采用無機酸時引入無極離子而影
響電芯的性能，采用NMP作為溶劑主要是在考慮與負極涂覆時用的油性 體系相對應，而如果采用水溶液處理，PVDF在遇到殘留水分容易產生團 聚。
下面通過具體的實施例對本發明做進一歩詳細的描述。 實施例
1. 用質量百分比濃度分別為A (0.1%) B (0.15%) C (0.2%) D (0.3 % ) E (0.4% ) F(0.5X)的六種草酸NMP溶液擦拭同一種銅箔的表面。
2. 將銅箔用A、 B、 C、 D、 E、 F六種草酸的NMP溶液擦拭處理相 同時間(IO秒)后，將銅箔表面擦干,然后將處理過的銅箔吹干或烘干。
3 .將六種處理過的銅箔按照正常的涂布工藝涂布相同面密度 (20.0mg/cm2)相同配方(鈦酸鋰Super P : PVDF : NMP=91:2:7:100) 的鈦酸鋰負極漿料。
4.將上述歩驟3中涂布完成的銅箔在相同的壓實密度(1.7g/cm3)下輥壓成極片。
5. 將上述步驟4中壓實密度為1.7g/cn^鈦酸鋰負極片用小刀劃格為 25格2mm*2mm的方格。
6. 取3M透明膠紙，將膠紙粘附于已經劃格好的方格上，并壓緊以排 出里面的空氣。
7. 拉住膠紙的一邊并與桌面成約150度角，快速撕下膠紙。
8. 對比劃格區內鈦酸鋰負極片的附料情況。
9. 經過處理的銅箔和未經處理的銅箔附箔效果對比(未經處理的銅箔 采用以上歩驟3 8相同方法制備極片)。
結果顯示，未經過處理的銅箔在涂覆后有輕微掉料現象，經過輥壓后 材料從集流體上脫落，而經過處理的銅箔涂覆后無掉料現象，剝離強度較 高，輥壓后也不會從集流體上脫落。
下表列出了以上實施例及對比例的涂覆后檢測數據。
表1各對比例及實施例涂覆不同面密度剝離強度對比
實施例處理濃度涂覆面密度 mg/cm2輥壓后剝離強度測試
對比例1未處理10無掉料，剝離強度0.10N
對比例2未處理15輕微掉料
對比例3未處理20嚴重掉料
實施例10.1%20無掉料，剝離強度0.10N
實施例20.15%20無掉料，剝離強度0.20N
實施例30.2%20無掉料，剝離強度0.25N
實施例40.3%20無掉料，剝離強度0.30N
實施例50.4%20無掉料，剝離強度0.30N
實施例60.5%20無掉料，剝離強度0.30N
以上內容是結合具體的優選實施方式對本發明所作的進一步詳細說 明，不能認定本發明的具體實施只局限于這些說明。對于本發明所屬技術 領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若 干簡單推演或替換，都應當視為屬于本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種鋰離子電池制備方法，所述方法包括在負極集流體上涂布負極漿料，其特征在于在負極集流體上涂布負極漿料之前，用弱酸處理集流體表面。
2、 根據權利要求1所述的一種鋰離子電池制備方法，其特征在于所 述負極集流體為銅箔。
3、 根據權利要求1所述的一種鋰離子電池制備方法，其特征在于所 述負極漿料是指鈦酸鋰負極漿料。
4、 根據權利要求1 3任意一項所述的一種鋰離子電池制備方法，其 特征在于用弱酸處理集流體表面是指用含有弱酸的NMP溶液處理集流 體表面。
5、 根據權利要求4所述的一種鋰離子電池制備方法，其特征在于所用弱酸的質量百分比濃度為0.1% 0.5%。
6、 根據權利要求4所述的一種鋰離子電池制備方法，其特征在于所述弱酸為含羧酸根弱酸。
7、 根據權利要求6所述的一種鋰離子電池制備方法，其特征在于所述弱酸為草酸、檸檬酸、甲酸或乙酸。
全文摘要
本發明公開了一種鋰離子電池制備方法，所述方法包括在負極集流體上涂布負極漿料，并且，在負極集流體上涂布負極漿料之前，用弱酸處理集流體表面。本發明的方法可以提高涂布后的鈦酸鋰的面密度和附著力，從而可以有效提高以鈦酸鋰為負極的電池的容量和循環性能等電化學性能。
文檔編號H01M10/38GK101685853SQ200810216528
公開日2010年3月31日 申請日期2008年9月23日 優先權日2008年9月23日
發明者唐聯興, 瑞 孔, 曹眀元, 王馳偉, 袁德勇 申請人:深圳市比克電池有限公司