1.本發(fā)明涉及新能源技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種干法電極膜、其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

2.鋰離子電池作用一種新型儲能器件，因其具有能量密度大、工作溫度范圍寬、循環(huán)壽命長和可快速充放電等優(yōu)點被廣泛應(yīng)用于手機、電腦及電動汽車等領(lǐng)域。傳統(tǒng)的鋰離子電池常采用濕法工藝，利用水或者有機溶劑制備漿料進行涂布，有機溶劑不僅會造成環(huán)境污染，而且部分有機溶劑如nmp等具有高吸濕性，在制備過程中會引起水分含量過高從而導(dǎo)致電池在長時間的循環(huán)過程中出現(xiàn)膨脹、性能衰減過快等問題。

3.基于以上的問題，已有不少研究者選擇采用干法制備電極，將活性材料、導(dǎo)電材料、粘結(jié)劑等組成混合粉料，擠出壓延形成連續(xù)的自支撐干涂層，將該涂層與集流體壓合以形成電極極片。這種干法電極制備工藝過程簡單、無干燥過程、更靈活、環(huán)境友好，可以有效節(jié)省材料、時間和人工成本，避免了長時間的高溫、超低真空的干燥除水過程，在降低產(chǎn)品能耗過程的同時提升產(chǎn)品的循環(huán)使用壽命。

4.干法制備電極工藝中，粘結(jié)劑以纖維形態(tài)存在，由于現(xiàn)有技術(shù)制備過程中粘結(jié)劑通過噴射研磨等方法進行干纖維化，纖維化難度大，設(shè)備內(nèi)剪切力高會導(dǎo)致粘結(jié)劑的粘結(jié)性能下降，正負極活性材料發(fā)生部分失活、正負極活性材料表面的涂層開裂等，而且高的剪切力對設(shè)備的要求很高，造成生產(chǎn)成本較高，不利于大規(guī)模的生產(chǎn)，若剪切力低，粘結(jié)劑纖維化程度低，不足以粘連活性材料和導(dǎo)電劑，容易出現(xiàn)粉末脫落等問題，也無法實現(xiàn)電極干壓成型,。

5.cn 112420986 a使用了高剪切力的攪拌機、氣流磨、螺桿擠出機等多種機械進行干法制備電極，cn 112289976 a在纖維化過程中采用17000

?

25000rpm的速度攪拌10min～30min，這些方案對設(shè)備要求高，而且極高的剪切力可能會對正負極結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。

6.因此，如何干法制備一種高纖維化程度且對設(shè)備要求低的正負極片成為本領(lǐng)域技術(shù)人員急需解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

7.針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種干法電極膜、其制備方法和應(yīng)用。

8.為達上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

9.第一方面，本發(fā)明提供一種干法電極膜的制備方法，所述方法包括以下步驟：

10.步驟1.將活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑、聚合物膜干法混合均勻，得到混合料；

11.步驟2.將所述的混合料進行纖維化處理得到混合物；

12.步驟3.對得到的混合物進行加熱壓延處理，制備得到干法電極膜。

13.所述正極活性物質(zhì)的分析統(tǒng)計性能在所述步驟2的纖維化處理工序中不發(fā)生改變；所述分析統(tǒng)計性能包括平均粒徑、密度、克容量、表面積或表面化學(xué)性質(zhì)中的一種或幾

種。

14.優(yōu)選地，分析統(tǒng)計性能同時監(jiān)控平均粒徑、密度、克容量和表面積。

15.本發(fā)明的方法是不使用溶劑或基本不使用溶劑的干法制造過程。優(yōu)選地，步驟1可包括預(yù)混步驟，例如事先將活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑進行干燥、粉碎，分級處理；

16.優(yōu)選地，步驟2所述的聚合物膜的材質(zhì)包括聚四氟乙烯ptfe、聚偏二氟乙烯pvdf、聚氧化乙烯peo、聚(偏二氟乙烯

?

六氟丙烯)pvdf

?

hfp、聚丙烯腈pan、聚乙烯醇pva或聚丙烯酸paa中的任意一種或至少兩種的組合；

17.優(yōu)選地，所述的聚合物膜為纖維膜或微孔膜中的至少一種；

18.優(yōu)選地，所述的聚合物膜的厚度為0.1μm～10μm，例如可以是0.1μm、0.3μm、0.5μm、1μm、1.5μm、2μm、3μm、3.5μm、4μm、5μm、6μm、7μm、7.5μm、8μm、9μm、10μm、11μm、12μm、13μm、14μm、15μm、16μm、17μm、18μm或20μm等，進一步優(yōu)選為0.1μm～5μm，特別優(yōu)選為1.5μm～5μm；

19.優(yōu)選地，所述的聚合物膜的孔隙率為70％～85％，例如可以是50％、60％、65％、70％、72％、73％、75％、78％、80％、81％、82.5％、84％或85％等，優(yōu)選為78％～85％；

20.步驟2纖維化的方法即將聚合物膜破碎成粗纖維，以及粗纖維拉絲形成細纖維；優(yōu)選地，可采用包括氣流粉碎或高速分散進行破碎；

21.優(yōu)選地，所述高速分散的轉(zhuǎn)速低于10000rpm，例如1000ppm、2000ppm、3000ppm、4000ppm、5000ppm、6000ppm、7000ppm或7500ppm等，所述高速分散的時間在30min以下，例如30min、25min、20min、15min、12min、10min、8min、6min、4min或3min等；

22.優(yōu)選地，所述高速分散的轉(zhuǎn)速為1000rpm～10000rpm且不含10000rpm；

23.優(yōu)選地，所述高速分散的轉(zhuǎn)速為4500rpm～7500rpm，所述高速分散的時間為5min～30min；

24.優(yōu)選地，所述氣流粉碎的速度為30m/s～100m/s，例如30m/s、40m/s、50m/s、60m/s、70m/s、80m/s、90m/s或100m/s等；溫度為25℃～60℃，例如25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃或60℃等。

25.優(yōu)選地，所述的加熱壓延處理的加熱溫度為45℃～300℃，例如45℃、50℃、60℃、70℃、80℃、100℃、120℃、135℃、150℃、170℃、180℃、200℃、225℃、260℃、280℃或300℃等；

26.優(yōu)選地，所述加熱壓延處理的壓力為100kpa～800kpa，例如100kpa、200kpa、300kpa、350kpa、450kpa、500kpa、600kpa、700kpa或800kpa等，優(yōu)選為200kpa～600kpa。

27.優(yōu)選地，所述加熱壓延處理至得到的干法電極膜厚度為50μm～1000μm，例如50μm、100μm、200μm、300μm、400μm、500μm、600μm、700μm、800μm、900μm或1000μm等，優(yōu)選為200μm～800μm。

28.第二方面，本技術(shù)提供一種電極膜，包括活性材料、導(dǎo)電劑及粘結(jié)劑，電極膜內(nèi)無溶劑或溶劑殘留。

29.優(yōu)選地，所述干法電極膜中的粘結(jié)劑的質(zhì)量占比為0.1～5wt％，例如0.1wt％、0.5wt％、1wt％、1.5wt％、2wt％、3wt％、3.5wt％、4wt％或5wt％等，優(yōu)選為0.1wt％

?

3wt％。

30.第三方面，本發(fā)明提供一種電極膜的應(yīng)用，將干法電極膜與集流體進行復(fù)合制備電極極片，應(yīng)用于能量儲存裝置。

31.本發(fā)明中對干法電極膜與集流體復(fù)合的方式不作限定，例如可以通過熱壓的方

式。

32.需要說明的是，本發(fā)明中，活性物質(zhì)的分析統(tǒng)計性能在纖維化處理工序中不發(fā)生改變，可以是指不改變，也可以是指在較小的范圍內(nèi)改變，較小的范圍內(nèi)改變指的是相應(yīng)的分析統(tǒng)計性能的變化幅度小于5％。

33.與已有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

34.(1)本發(fā)明的方法采用膜狀的聚合物(尤其是特定厚度和孔隙率的聚合物膜)經(jīng)纖維化后粘結(jié)活性物質(zhì)和導(dǎo)電劑，纖維化過程中聚合物膜被打散，其本身具有的纖維結(jié)構(gòu)和/或孔結(jié)構(gòu)特征降低了纖維化的難度，且纖維化程度更高，有利于搭接更完整的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，提升對其他組分(例如活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑)的粘結(jié)牢固度以及各組分的分散均勻性，能夠降低粘結(jié)劑的使用量并提升壓延效果，減少活性物質(zhì)因高剪切力導(dǎo)致的失活比例，提升儲能裝置的電化學(xué)性能。

35.(2)本發(fā)明的方法可大幅降低干法制備電極片的工藝難度，對纖維化采用的設(shè)備要求低，當(dāng)采用高速分散時所使用的攪拌速度較低且分散時間更短。而且纖維化更充分、組分間的分散均勻性更好，有利于降低成本，企業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)。

36.(3)采用本發(fā)明的方法干法制備電極，聚合物(例如ptfe)的使用量更少，有利于提高電池的能量密度，有利于制備厚電極。

具體實施方式

37.下面通過具體實施方式來進一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。

38.下面將結(jié)合本發(fā)明實施例，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

39.本技術(shù)所述的干法制備電極膜的干法是區(qū)別于傳統(tǒng)的濕法電極制備方法，傳統(tǒng)的濕法制備電極將粘結(jié)劑粉末、導(dǎo)電劑和活性材料溶于溶劑中，混合均勻后，通過涂布等方式將電極材料漿料涂覆于集流體上，經(jīng)過后續(xù)的干燥，切片過程后安裝電池進行使用。本技術(shù)的制備過程中不使用溶劑，免除了后續(xù)步驟繁瑣的干燥步驟，可有效降低生產(chǎn)成本。

40.另外，需要說明的是本技術(shù)提及的基本不使用溶劑是指本技術(shù)可能在預(yù)混過程中加入乙醇或者其他液體潤滑劑幫助活性材料和導(dǎo)電劑混合的更均勻，在聚合物與活性材料及導(dǎo)電劑的混合過程和纖維化過程及后續(xù)的其他過程并不涉及溶劑的使用。

41.第一方面，本發(fā)明實施方式提供一種電極膜的制備方法，所述方法包括以下步驟：

42.步驟1.將活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑、聚合物膜混合均勻，得到混合料；

43.步驟2.將上述混合材料進行纖維化處理；

44.步驟3.對得到的混合物進行加熱壓延處理，制備得到干法電極膜；

45.其中，所述方法是不使用溶劑或基本不使用溶劑的干法制造過程；

46.所述正極活性物質(zhì)的分析統(tǒng)計性能在所述步驟2的纖維化處理工序中不發(fā)生改變；所述分析統(tǒng)計性能包括平均粒徑、密度、克容量、表面積中的一種或幾種。

47.優(yōu)選地，分析統(tǒng)計性能同時監(jiān)控平均粒徑、密度、克容量和表面積。

48.干法電極膜或干法電極膜是在不包含或不使用溶劑的基礎(chǔ)上進行制備得到的電極膜。該方法形成的電極膜基本不包含溶劑的殘留物或雜質(zhì)。傳統(tǒng)的使用溶劑作為介質(zhì)的

濕法工藝需要經(jīng)歷復(fù)雜的干燥工序。而干法電極可以在不使用溶劑的基礎(chǔ)上，直接使用干活性材料和干粘結(jié)劑(例如，粉末)制成。

49.在一種實施方式中，由于制備工藝的濕度的存在，干燥的成分可能吸收少量的大氣水分。在一些實施方案中，干法電極膜的水分含量小于2000ppm；優(yōu)選地，所述干法電極膜的水分含量為2000ppm、1500ppm、1000ppm、900ppm、800ppm、700ppm、600ppm、500ppm、400ppm、300ppm、200ppm、100ppm、50ppm或10ppm，或它們之間的任何值范圍。

50.本技術(shù)涉及的活性物質(zhì)包括正極活性物質(zhì)和負極活性物質(zhì)，所述的正極活性物質(zhì)包括但不限于licoo2、limno2、linio2、livo2、lini

1/3

co

1/3

mn

1/3

o2、limn2o4、liti5o

12

、li(ni

0.5

mn

1.5

)o4、lifepo4、limnpo4、linipo4、licopo4、linbo3或硫碳復(fù)合材料中的任意一種或至少兩種的組合。其中，licoo2、limno2、linio2、livo2和lini

1/3

co

1/3

mn

1/3

o2具有巖鹽層狀結(jié)構(gòu)，limn2o4、liti5o

12

和li(ni

0.5

mn

1.5

)o4具有尖晶石結(jié)構(gòu)，lifepo4、limnpo4、linipo4、licopo4和linbo3具有橄欖石結(jié)構(gòu)。在不違背本技術(shù)發(fā)明構(gòu)思的基礎(chǔ)上，任何已知的正極活性物質(zhì)均能應(yīng)用于本技術(shù)中。

51.所述的負極活性物質(zhì)材料包括但不限于石墨、硅、硅

?

石墨烯、硅

?

鋁合金、錫基材料、石墨烯、瀝青碳微球、活性炭、碳纖維、石墨烯、碳納米管、碳氣凝膠、過渡金屬氧化物、導(dǎo)電聚合物、含鋰化合物、硬碳材料或軟碳材料中的任意一種或兩種以上的組合；

52.在一些實施例中，負極活性物質(zhì)也可進行預(yù)摻雜，如在炭材料等層間化合物中摻雜金屬離子，以提高儲能裝置的電化學(xué)性能。

53.活性物質(zhì)表面也可存在涂層，正極活性物質(zhì)表面包覆涂層的目的在于抑制正極活性物質(zhì)與電解質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，或提高整個正極的離子傳輸效率。

54.在一些實施例中，活性物質(zhì)表面的涂層為固態(tài)電解質(zhì)涂層，如鋰鑭鋯氧、鋰鑭鈦氧或固態(tài)電解質(zhì)與鋰鹽的組合，所述鋰鹽包括但不限于lipf6、libf4、liclo4、liasf6、licf3so3或lin(cf3so2)2中的一種或幾種。

55.在一些實施例中，活性物質(zhì)的外層涂層為陶瓷粒子涂層，諸如sio2、al2o3、tio2等。

56.在一些實施例中，活性材料表面的涂層為碳涂層，無定形炭、石墨烯、石墨等。

57.在一些實施例中，電極活性物質(zhì)為正極活性物質(zhì)，所述正極活性物質(zhì)材料在電極膜中的質(zhì)量占比為80wt％～99wt％；例如80wt％、85wt％、88wt％、90wt％、95wt％、97wt％或98wt％等；步驟1所述混合料中的導(dǎo)電劑的質(zhì)量占比為1wt％～5wt％，例如1wt％、2wt％、3wt％、3.5wt％、4wt％或5wt％等。

58.在一些實施例中，電極活性物質(zhì)為負極活性物質(zhì)，步驟2所述混合料中的負極活性材料的質(zhì)量占比為90wt％～95wt％，例如90wt％、92wt％、93wt％、94wt％或95wt％等；步驟1所述混合料中的導(dǎo)電劑的質(zhì)量占比為1wt％～5wt％，例如1wt％、2wt％、3wt％、3.5wt％、4wt％或5wt％等。

59.在一些實施例中，所述導(dǎo)電劑包括但不限于乙炔黑、導(dǎo)電炭黑、科琴黑、石墨烯、碳納米管或碳纖維中的任意一種或至少兩種的組合。

60.在一些實施例中，導(dǎo)電劑在電極膜中的質(zhì)量占比為1wt％～10wt％，例如1wt％、3wt％、4wt％、5wt％、7wt％、或10wt％等

61.在一些實施例中，所述步驟1還包括預(yù)混，即在與聚合物膜進行混合前，先將導(dǎo)電劑、活性物質(zhì)進行混合。

62.在一些實施例中，步驟1中活性物質(zhì)和導(dǎo)電劑應(yīng)在較低的剪切力下進行預(yù)混，可以在溶劑存在的情況下進行混合，也可在無溶劑存在的情況下進行干混；當(dāng)在溶劑存在的情況下進行混合時，與聚合物膜混合之前，需對活性物質(zhì)材料和導(dǎo)電材料的混合材料進行干燥以除去溶劑。

63.作為一種實施方式，混合過程可以在攪拌機中進行，也可以在保護氣的保護下進行球磨，保護氣例如可以是n2和/或ar。具體的混合方式包括但不限于球磨、超聲混合、攪拌混合或聲學(xué)混合等已知的混合技術(shù)手段，此處不再贅述。

64.在一些實施例中，活性材料和導(dǎo)電劑可以在液體潤滑劑的存在下混合均勻；

65.作為一種實施方式，所述步驟1中，將聚合物膜、活性物質(zhì)材料、導(dǎo)電劑直接進行混合，進行纖維化。

66.作為一種實施方式，正極和/或負極中還包括添加劑，在不違背本技術(shù)發(fā)明構(gòu)思的基礎(chǔ)上，任何已知的添加劑種類均能用于本技術(shù)中，添加劑的混合方式?jīng)]有特別要求；可以與導(dǎo)電劑、活性物質(zhì)進行預(yù)混，形成混合材料，也可以與聚合物膜一起加入混合材料中，也可以和導(dǎo)電劑、活性物質(zhì)、聚合物膜直接進行混合。

67.在一些實施例中，步驟2所述的聚合物膜的材質(zhì)包括聚四氟乙烯ptfe、聚偏二氟乙烯pvdf、聚氧化乙烯peo、聚(偏二氟乙烯

?

六氟丙烯)pvdf

?

hfp、聚丙烯腈pan、聚乙烯醇pva或聚丙烯酸paa中的任意一種或至少兩種的組合；

68.在一些實施例中，所述聚合物膜為纖維膜或微孔膜中的至少一種；本發(fā)明實施方式對纖維膜或微孔膜的來源不作限定，可以是市售產(chǎn)品，也可以通過制備得到，例如，可以采用靜電紡絲的方法制備纖維膜。

69.在一些實施例中，所述聚合物膜的厚度為0.1μm～10μm，進一步優(yōu)選為0.1μm～5μm，特別優(yōu)選為1.5μm～5μm；

70.在一些實施例中，所述聚合物膜的孔隙率為70％～85％，優(yōu)選為78％～85％；

71.本發(fā)明實施方式中由于采用了特定厚度和孔隙率的聚合物膜經(jīng)纖維化構(gòu)造完整的三維網(wǎng)絡(luò)，相比于采用聚合物粉，能夠顯著降低聚合物的含量并達到更好地纖維化效果，膜片中各組分的分散均勻性更好。當(dāng)使用粘結(jié)劑粉末作為原料時，需要考慮粉末的粒徑對纖絲化過程的影響，須選用特定粒徑的粘結(jié)劑粉末；

72.在一種實施方式中，高孔隙率是必須的，只有較高的孔隙率，才能在低剪切力下與活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑混合干法制備電極?？紫堵室话愣x為膜中孔的體積占膜表觀體積的百分數(shù)，孔隙率的表征方法是本領(lǐng)域已知的，包括但不限于氣體吸附

?

脫附法、密度法等。

73.在一些實施例中，步驟2所述的纖維化方法即將聚合物膜在剪切力作用下破碎成粗纖維，以及粗纖維拉絲形成細纖維；

74.本發(fā)明實施方式對破碎的方法沒有特別限定，在不違背本技術(shù)發(fā)明構(gòu)思的基礎(chǔ)上，任何已知的破碎方法均能用于本技術(shù)中，但基于聚合物膜的特性，剪切力作用的破碎是有利的，剪切力的存在有助于聚合物膜的纖維化；作為一種實施方式，破碎方式包括但不限于氣流粉碎或高速分散進行破碎中的一種或幾種；當(dāng)采用多種破碎方式混合使用時，可以采用前后串聯(lián)的方式。

75.由于本技術(shù)實施方式中采用高孔隙率聚合物膜作為纖維化原料，大大降低了纖維化難度，破碎過程中對剪應(yīng)力的要求降低，避免了高剪切力對活性物質(zhì)的破壞。

76.在一些實施例中，所述纖維化處理不包括高剪切混合工藝；已知的，高剪切力的混合過程對于活性物質(zhì)的表面形貌具有不利影響，在閾值之上，混合過程中的剪切力會對活性物質(zhì)的整體性能產(chǎn)生不利影響，在閾值之下，剪切力不會對活性物質(zhì)產(chǎn)生損傷；可以理解的是，閾值與材料體系有關(guān)。

77.本技術(shù)實施方式的高剪切工藝可以定義為對活性物質(zhì)的表面產(chǎn)生損傷，即本技術(shù)中的活性物質(zhì)的分析統(tǒng)計性能不會因為經(jīng)歷不包含高剪切力的混合過程而發(fā)生改變。分析統(tǒng)計性能包括平均粒徑、密度、克容量、表面積或表面化學(xué)性質(zhì)中的一種或幾種。

78.不含高剪切力的混合過程的具體方式可以通過調(diào)節(jié)混合工藝的參數(shù)得到，比如在使用研磨工藝進行干物料混合時，降低壓力、增加進料速率、降低攪拌速度和/或其他工藝參數(shù)的變化，以使施加到活性材料上的剪切力保持在上文所述的閾值以下。

79.有效的不含高剪切力的混合過程的一個例子高速分散的轉(zhuǎn)速低于10000rpm，優(yōu)選地，所述高速分散的轉(zhuǎn)速為1000rpm～10000rpm，例如1000ppm、2000ppm、3000ppm、4000ppm、5000ppm、6000ppm、7000ppm或7500ppm或它們之間的任何范圍。

80.高速分散的時間在30min以下，例如30min、25min、20min、15min、12min、10min、8min、6min、4min或3min或它們之間的任何范圍。

81.另一個不含高剪切力的混合過程是氣流粉碎，且所述氣流粉碎的速度為300m/s～1000m/s，溫度為25℃～60℃。雖然高剪切力對活性物質(zhì)的性能是不利的，但是，混合過程中伴隨的高剪切力有利于ptfe等聚合物的纖維化程度提高，ptfe纖維化程度的提高有利于干電極的制備和性能提升。

82.ptfe的纖維化是指ptfe材料在定向的剪切力的作用下呈一定方向規(guī)則排列形成纖維狀。

83.優(yōu)選地，纖維化的ptfe纖維直徑小于50nm，例如48nm、45nm、40nm、35nm、30nm、25nm或20nm等，長徑比>5，例如6、8、10或15等；

84.本技術(shù)實施例的目的正在于避免混合過程對活性物質(zhì)產(chǎn)生不利影響的同時，盡可能地保持ptfe粘結(jié)劑材料的纖維化程度，以得到性能優(yōu)良的干電極。

85.具體地，本技術(shù)實施例不包含高剪切力的混合過程。

86.本技術(shù)實施方式中，當(dāng)采用高速分散的方式進行混合時，分散速度明顯降低，現(xiàn)有技術(shù)中針對纖維化工藝的高速攪拌一般為17000rpm～23000rpm，而本技術(shù)在低于10000rpm的速度下在短時間內(nèi)即可獲得更佳的纖維化效果。由于多孔聚合物膜本身具有完整的纖維結(jié)構(gòu)，所以在較低的剪切力下就可以形成纖絲結(jié)構(gòu)，在聚合物膜與活性材料及導(dǎo)電劑的混合過程中，既能實現(xiàn)良好的混合，又能避免活性物質(zhì)失活，粘結(jié)劑粘結(jié)性能下降。

87.在一種實施方式中，當(dāng)采用氣流粉碎時，所述氣流粉碎的速度為30m/s～100m/s，例如30m/s、40m/s、50m/s、60m/s、70m/s、80m/s、90m/s或100m/s等；溫度為25℃～60℃，例如25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃或60℃等。

88.可以理解的是，上述的不含高剪切力的混合過程僅僅是示意性的舉例。根據(jù)材料體系確定相應(yīng)的剪切力閾值，再根據(jù)確定的剪切力閾值確定相應(yīng)的混合過程是已知的，此處不再贅述。

89.可以理解的是，在不違背本技術(shù)發(fā)明構(gòu)思的基礎(chǔ)上，任何符合上述規(guī)定的剪切力閾值的混合過程或其組合均能用于本技術(shù)中。

90.本技術(shù)實施方式進一步提供成膜工藝；

91.在一種實施方式中，所述成膜工藝為壓延工藝。

92.本技術(shù)對壓延工藝沒有特別限定，在不違背本技術(shù)發(fā)明構(gòu)思的基礎(chǔ)上，任何已知的壓延工藝均能用于本技術(shù)中，壓延工藝可以根據(jù)需要設(shè)置成多段，如包括第一壓延工藝、第二壓延工藝并根據(jù)需要設(shè)置第三壓延工藝、第四壓延工藝；可以理解的是，各段壓延工藝之間可以是直接相連的，也可以是根據(jù)需要嵌入其他工序。

93.同樣的，本發(fā)明對壓延的次數(shù)不作具體限定，可以是多次壓延至預(yù)設(shè)的干法電極膜厚度。在一些實施例中，可采用多壓輥的設(shè)備進行對電極膜的壓延，輥數(shù)可以為1、2、3、4、5、6或更多，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實際需要選擇輥壓的次數(shù)，當(dāng)使用多輥設(shè)備進行壓延時，優(yōu)選選擇下游輥的速度高于上游輥，有利于加快電極膜成型速度。

94.在一種實施方式中，步驟(3)所述壓延工藝的溫度為45℃～300℃，例如45℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃、100℃、120℃、135℃、150℃、165℃、180℃或200℃或它們之間的任何范圍；

95.在一種實施方式中，可采用加熱壓輥或使用壓延機進行壓制。

96.對于通過壓延使電極膜成型的過程，可通過提高壓延溫度使纖絲化的粘結(jié)劑具備較高的粘結(jié)性能，所述壓延溫度的選擇應(yīng)基于是纖絲粘結(jié)劑軟化，但是低于聚合物的分解溫度。

97.在一種實施方式中，所述加熱壓延處理的壓力為100kpa～800kpa，例如100kpa、150kpa、200kpa、250kpa、300kpa、400kpa、500kpa、600kpa、650kpa、700kpa或800kpa或它們之間的任何范圍，優(yōu)選為200kpa～600kpa。

98.在一種實施方式中，步驟3加熱壓延處理至得到的電極膜的厚度為50μm～1000μm，例如50μm、100μm、200μm、300μm、400μm、500μm、600μm、700μm、800μm、900μm或1000μm或它們之間的任何范圍，優(yōu)選為200μm～800μm。

99.干法電極膜本發(fā)明的一些實施例中，優(yōu)選采用多次熱輥壓的方式進行輥壓，經(jīng)過多次熱輥壓可提高聚合物的粘結(jié)性。

100.本發(fā)明的實施方式中，可通過壓延控制膜片(也即電極膜)的厚度和壓實密度。

101.關(guān)于制備厚電極(離子傳輸?shù)葐栴}，孔道結(jié)構(gòu)，孔隙結(jié)構(gòu)有利于電解液的浸潤，提高離子電導(dǎo)率)優(yōu)先選用多孔材料作為電極活性物質(zhì)材料。

102.第二方面，本發(fā)明實施方式旨在提供一種如第一方面所述的電極膜制備方法制備得到的電極膜，包括活性材料、導(dǎo)電劑及粘結(jié)劑，其中粘結(jié)劑至少部分地由聚合物膜破碎分散制備。

103.在一種實施方式中，所述干法電極膜中的粘結(jié)劑的質(zhì)量占比為0.1wt％～5wt％，例如0.1wt％、0.3wt％、0.5wt％、1wt％、1.5wt％、2wt％、2.5wt％、3wt％、3.5wt％、4wt％或5wt％或它們之間的任何范圍，優(yōu)選0.1wt％～3wt％。

104.在一種實施方式中，所述粘結(jié)劑還包含彈性聚合物粘結(jié)劑，彈性聚合物粘結(jié)劑可包含一種或多種聚烯烴和/或其共聚物，纖維素、聚烯烴、聚醚、聚醚的前體，聚硅氧烷的共聚物和/或其混合物中的一種或多種。

105.在一種實施方式中，聚烯烴可包括聚乙烯(pe)，聚丙烯(pp)，聚偏二氟乙烯(pvdf)，其共聚物和/或它們的混合物。

106.在一種實施方式中，聚醚可包含支鏈聚醚，聚乙烯醚，其共聚物和/或類似物。彈性聚合物粘結(jié)劑可包含聚硅氧烷和聚硅氧烷的共聚物，和/或聚醚前體的共聚物。

107.作為一種實施方式，彈性聚合物粘結(jié)劑可以包括但不限于聚(環(huán)氧乙烷)(peo)，聚(苯醚)(ppo)，聚乙烯嵌段

?

聚(乙二醇)，聚二甲基硅氧烷(pdms)，聚二甲基硅氧烷

?

共烷基甲基硅氧烷，其共聚物和/或其混合物。在一些實施方案中，一種或多種聚烯烴可包括聚乙烯(pe)，聚丙烯(pp)，聚偏二氟乙烯(pvdf)，其共聚物和/或它們的混合物。粘結(jié)劑可以包括纖維素，例如羧甲基纖維素(cmc)。聚合物的混合物可包含上述聚合物或共聚物的互穿網(wǎng)絡(luò)。例如，在一些實施方案中，彈性聚合物粘結(jié)劑可包含選自pe，pvdf和peo中的至少一種的粘結(jié)劑。在一些實施方案中，彈性聚合物粘結(jié)劑可以由或基本上由pe組成。在一些實施方案中，彈性聚合物粘結(jié)劑可以由或基本上由pvdf組成。在一些實施方案中，彈性聚合物粘結(jié)劑可以由或基本上由peo組成。在一些實施方案中，彈性聚合物粘結(jié)劑可以由或基本上由pe和pvdf組成。在一些實施方案中，彈性聚合物粘結(jié)劑可以由或基本上由pe，pvdf和peo組成。彈性聚合物粘結(jié)劑可以由或基本上由pvdf組成。在一些實施方案中，彈性聚合物粘結(jié)劑可以由或基本上由peo組成。在一些實施方案中，彈性聚合物粘結(jié)劑可以由或基本上由pe和pvdf組成。在一些實施方案中，彈性聚合物粘結(jié)劑可以由或基本上由pe，pvdf和peo組成。彈性聚合物粘結(jié)劑可以由或基本上由pvdf組成。在一些實施方案中，彈性聚合物粘結(jié)劑可以由或基本上由peo組成。在一些實施方案中，彈性聚合物粘結(jié)劑可以由或基本上由pe和pvdf組成。在一些實施方案中，彈性聚合物粘結(jié)劑可以由或基本上由pe，pvdf和peo組成。

108.在一些實施方案中，彈性聚合物粘結(jié)劑為顆粒形式。在一些實施方案中，彈性聚合物粘結(jié)劑顆粒的d50平均尺寸分布為或約為2μm，5μm，10μm，20μm，30μm，40μm，50μm，60μm或100μm或它們之間的任何范圍。

109.在一種實施方式中，所述彈性聚合物粘結(jié)劑占由ptfe和彈性聚合物粘結(jié)劑所組成的粘結(jié)劑的總量的比例為0～50wt％；在一種實施方式中，可以為5wt％、10wt％、15wt％、20wt％、25wt％、30wt％、35wt％、45wt％、40wt％或介于它們之間的任何范圍。

110.彈性聚合物粘結(jié)劑的加入有利于提升干法電極膜的整體力學(xué)性能，但如果彈性聚合物粘結(jié)劑含量過高，則纖維化的ptfe含量過低，反而對干法電極性能不利。第三方面，本發(fā)明實施方式提供一種電極膜的應(yīng)用，將干法電極膜與集流體進行復(fù)合制備電極極片，應(yīng)用于能量儲存裝置。電極膜可以位于集流體的一側(cè)或是兩側(cè)。

111.本發(fā)明實施方式對干法電極膜與集流體復(fù)合的方式不作限定，例如可以通過熱壓的方式將干法電極膜與集流體復(fù)合。

112.發(fā)發(fā)明實施方式提供的電極膜可應(yīng)用于固態(tài)鋰電池、液態(tài)鋰電池、燃料電池、鋰離子電容器或雙電層電容器等儲能裝置。

113.集流體不僅起到承載電極膜的作用，并將電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的電子匯集起來導(dǎo)至外電路，收集充放電過程中活性物質(zhì)材料產(chǎn)生的電流，實現(xiàn)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過程。理想的集流體應(yīng)具備以下特性：高的導(dǎo)電率、高的穩(wěn)定性，不與活性材料、粘結(jié)劑及電解質(zhì)發(fā)生反應(yīng)、與活性物質(zhì)材料結(jié)合力強、成本低廉、柔韌輕薄。所述集流體可以為金屬箔材，如銅箔、鋁箔、鈦箔，也可為三維金屬材料，如泡沫鎳、泡沫銅、泡沫鐵等泡沫金屬，還包括導(dǎo)電碳布、碳纖維、微孔/多孔金屬、金屬網(wǎng)、納米帶、納米錐和納米編織結(jié)構(gòu)等或本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何其他合適的導(dǎo)電材料形成，集流體表面可以存在涂層，如碳涂層、導(dǎo)電涂層或耐腐腐

蝕涂層等。為了改善電極膜與集流體的結(jié)合性能，可以對集流體表面進行活化處理，如機械處理或化學(xué)處理，包括但不限于電暈處理、紫外照射、等離子輻射、化學(xué)刻蝕、電化學(xué)刻蝕、直流陽極氧化等技術(shù)手段。在一些實施例中，集流體為圓形的，在另一些實施例中，集流體為矩形的，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實際情況進行調(diào)整以適應(yīng)儲能裝置的使用。

114.在電極膜與集流體的壓延復(fù)合過程中，可能會出現(xiàn)電極膜的過度拉伸，超出集流體表面，所以經(jīng)過對集流體的表面進行處理，可以有效防止電極膜的過度拉伸。

115.本發(fā)明提及的儲能裝置，在一些實施例中，有利于降低內(nèi)阻，進一步改善循環(huán)性能，提高儲能裝置的容量。

116.在一些實施例中，本發(fā)明涉及的儲能裝置可以有第一電極、第二電極及位于第一電極和第二電極之間的隔膜，第一電極和第二電極相對設(shè)置，儲能裝置還包括電解質(zhì)以促進第一電極和第二電極之間的離子傳輸，電解質(zhì)可分為固態(tài)電解質(zhì)和液態(tài)電解液，其中固態(tài)電解質(zhì)可分為氧化物電解質(zhì)，硫化物電解質(zhì)及聚合物電解質(zhì)，其中常見的聚合物固態(tài)電解質(zhì)包括但不限于聚環(huán)氧乙烷(peo)、聚丙烯腈(pan)、聚偏氟乙烯(pvdf)、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、聚環(huán)氧乙烷(ppo)、聚偏氯乙烯(pvdc)及單離子聚合物電解質(zhì)等其他體系。在一些實施例中，采用硫化物固態(tài)電解質(zhì)作為儲能裝置的電解質(zhì)，如li

3.25

ge

0.25

p

0.75

s4，li

10

gep2s

12

(lgps)和li

9.54

si

1.74

p

1.44

s

11.7

cl

0.3

(lsipscl)；在一些實施例中，采用氧化物固態(tài)電解質(zhì)作為儲能裝置的電解質(zhì)，氧化物電解質(zhì)可分為晶態(tài)和玻璃態(tài)兩種，晶態(tài)包括鈣鈦礦型、nasicon型、lisicon型以及石榴石型，玻璃態(tài)一般為lipon型電解質(zhì)。

117.在一些實施例中，本發(fā)明可應(yīng)用于非水電解液體系的儲能裝置，非水電解液包括鋰鹽和非水溶劑，所述非水溶劑包括但不限于碳酸亞乙酯(ec)、碳酸丙烯酯(pc)、碳酸二甲酯(dmc)、碳酸二乙酯(dec)、碳酸甲乙酯(emc)、碳酸乙酯、碳酸丁烯酯、γ

?

丁內(nèi)酯、環(huán)丁砜、乙腈、1,2

?

二甲氧基乙烷、1,3

?

二甲氧基丙烷、二乙醚、四氫呋喃、2

?

甲基四氫呋喃中的一種或幾種；非水電解液還可以包括其他各種添加劑，比如阻燃添加劑、過充保護添加劑等，所述添加劑是本領(lǐng)域中的公知常識，此處不再贅述。隔膜設(shè)置在第一電極和第二電極之間，具有電絕緣性能和液體保持性能。所述隔膜可以選自本領(lǐng)域內(nèi)常見的各種隔膜，如聚烯烴微多孔膜、聚丙烯、聚乙烯氈、玻璃纖維氈或超細玻璃纖維紙中的一種或幾種。所述隔膜為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，此處不再贅述。

118.電解質(zhì)、隔膜、第一電極、第二電極被容納在儲能裝置的殼體內(nèi)，儲能裝置殼體可以圍繞第一電極、第二電極和隔膜密封，并且可以與周圍環(huán)境物理密封。

119.通常，第一電極和第二電極各自包括集流體和電極膜。所述第一電極和第二電極中的一個或兩個由本發(fā)明的方法制備。

120.下面通過具體實施方式來進一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。

121.一、電池的制備

122.以鋰電池的測試方法為例，采用的測試方法均為本領(lǐng)域常見的測試手段

123.1.正極片的制備

124.a)稱取正極活性材料，導(dǎo)電劑，放入攪拌機內(nèi)，混合均勻；

125.b)將步驟a混合均勻的粉末和ptfe纖維膜放入攪拌機內(nèi)，轉(zhuǎn)速5000rpm，時間10min；

126.c)將步驟b得到的混合料進行熱壓處理，熱壓溫度為45

?

300℃，熱壓壓力為

500kpa，多次熱壓至厚度為300μm，得到正極電極膜。

127.其中，步驟a)和步驟b)中各組分的質(zhì)量含量以正極活性材料、導(dǎo)電劑和ptfe纖維膜的總量為100wt％計。

128.d)在熱壓時，直接將正極材料層與集流體鋁箔進行復(fù)合，利用聚合物的粘結(jié)性能將正極材料層黏附在集流體鋁箔上，得到正極片。

129.通過卷繞或疊片將正極片、隔膜、負極片組裝成電芯，放入沖好坑的鋁塑膜內(nèi)，進行靜置、注液、負壓化成等過程后，得到電池。

130.2.負極片制備

131.a)稱取負極活性材料、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑混合均勻，所述負極活性物質(zhì)、粘結(jié)劑、導(dǎo)電劑的質(zhì)量比總和為100wt％；

132.b)將上述混合料纖維化處理，放入氣流粉碎機內(nèi)，以50m/s的速度進行氣流粉碎15min；

133.c)將產(chǎn)物輥壓，采用四輥壓延裝置進行，輥壓溫度150℃，輥壓壓力600kpa,輥速1.0rpm，得到負極電極膜，

134.d)將負極電極膜與集流體銅箔熱壓復(fù)合，形成負極極片。

135.將正極極片、負極極片及隔膜卷繞疊片形成電芯，其中隔膜可選用pp/pe復(fù)合隔膜，放入沖好坑的鋁塑膜內(nèi)，注入電解液，進行一次封裝，靜置，負壓化成后，刺破鋁塑膜，真空抽出化成產(chǎn)生的氣體，補充電解液，裁去氣袋，進行二次封裝。

136.二、測試方法

137.1.循環(huán)性能測試

138.在20

±

5℃的溫度下進行測量，

139.1)以0.33c到1c放電至放電終止電壓，擱置30min；

140.2)以0.33c到1c恒流充電至終止電壓，擱置30min；

141.3)以上步驟1

?

2重復(fù)100次；

142.4)計算放電容量與初始容量之比。充放電截止電壓為2.5

?

4.0v。

143.2.克容量測試

144.在20

±

5℃的溫度下進行測量，以0.33c到1c放電至放電終止電壓，根據(jù)活性物質(zhì)的質(zhì)量計算電池的克容量。

145.循環(huán)性能數(shù)據(jù)和克容量數(shù)據(jù)參見表2。

146.3.剝離強度測試

147.(1)先用平板切紙刀將石墨負極片裁剪成長度為170mm，寬度分別為20mm的長條狀，再用無塵紙將無刻度鋼板尺擦拭干凈，不留污漬和灰塵；

148.(2)其次將寬25mm的雙面膠貼在無刻度鋼板尺上，長度為70mm，位置居中；

149.(3)接著將測試樣品粘貼在雙面膠上，端面平齊，用直徑84mm、高45mm的壓輪(2kg)在極片表面來回輥壓3次；

150.(4)將實驗樣品中負極片自由端翻折180

°

后，夾在拉力測試儀的上夾具上，無刻度鋼板尺夾在下夾持器上，在22～28℃、濕度小于25％的條件下，制取若干20mm寬的負極片，極片拉伸速度為200mm/min，測試取拉伸25～80mm(拉伸總距離100mm)的平均值，對負極極片進行剝離，待極片集流體和涂層完全分離時，讀取極片涂層剝離強度的測試結(jié)果。

151.實施例1

152.本實施例提供一種正極材料層的制備方法，包括以下步驟：

153.a)稱取95wt％的正極活性材料鈷酸鋰(lco)，3wt％的導(dǎo)電劑(super

?

p)，放入攪拌機內(nèi)，混合均勻；

154.b)將步驟a混合均勻的粉末和2wt％ptfe纖維膜(孔隙率為70％)放入攪拌機內(nèi)進行攪拌，轉(zhuǎn)速8000rpm；

155.c)將步驟b得到的混合料進行加熱壓延處理，得到干法正極膜。

156.其中，步驟a)和步驟b)中各組分的質(zhì)量含量以正極活性材料、導(dǎo)電劑和ptfe纖維膜的總量為100wt％計。

157.本實施例還提供了一種正極片的制備方法，包括以下步驟：

158.通過熱壓直接將干法正極膜與集流體鋁箔進行復(fù)合，利用聚合物的粘結(jié)性能將正極材料層黏附在集流體鋁箔上，得到正極片。

159.實施例2

160.本實施例提供一種負極材料層的制備方法，包括以下步驟：

161.a)稱取95wt％的正極活性材料lco，3wt％的導(dǎo)電劑super

?

p，放入球磨機內(nèi)，混合均勻；

162.b)將步驟a混合均勻的粉末和2wt％pvdf膜(孔隙率為80％)的放入攪拌機中進行攪拌，轉(zhuǎn)速8000rpm；

163.c)將步驟b得到的混合料進行加熱壓延處理，得到干法正極膜；

164.其中，步驟a)和步驟b)中各組分的質(zhì)量含量以正極活性材料、導(dǎo)電劑和pvdf膜的總量為100wt％計。

165.本實施例還提供了一種正極片的制備方法，包括以下步驟：

166.通過熱壓將干法正極膜與集流體鋁箔進行復(fù)合，得到正極片。

167.實施例3

168.本實施例提供一種正極材料層的制備方法，包括以下步驟：

169.a)稱取95wt％的正極活性材料lco，3wt％的導(dǎo)電劑super

?

p，0.5wt％聚氧化乙烯(peo)，放入攪拌機內(nèi)，混合均勻；

170.b)將步驟a混合均勻的粉末和1.5wt％ptfe纖維膜(孔隙率為80％)放入攪拌機內(nèi)進行攪拌，轉(zhuǎn)速8000rpm；

171.c)將步驟b得到的混合料進行加熱壓延處理，得到干法正極膜。

172.其中，步驟a)和步驟b)中各組分的質(zhì)量含量以正極活性材料、導(dǎo)電劑和ptfe纖維膜的總量為100wt％計。

173.本實施例還提供了一種正極片的制備方法，包括以下步驟：

174.通過熱壓直接將干法正極膜與集流體鋁箔進行復(fù)合，利用聚合物的粘結(jié)性能將正極材料層黏附在集流體鋁箔上，得到正極片。

175.對比例1

176.本對比例與實施例1的區(qū)別在于，將ptfe纖維膜的孔隙率替換為60％。

177.對比例2

178.本對比例與實施例1的區(qū)別在于，將ptfe纖維膜替換為ptfe粉體，并調(diào)整導(dǎo)電劑的

含量為2wt％，ptfe粉體的含量為8wt％。

179.對比例3

180.本對比例與實施例1的區(qū)別在于，ptfe纖維膜的厚度為25μm。

181.各實施例和對比例的電極組成配方參見表1。

182.表1電極組成配方

[0183][0184][0185]

表2電極膜及電池性能的性能

[0186][0187][0188]

從表1和表2可以看出，ptfe纖維膜的孔隙率在70％以上時，纖維化難度降低，8000rpm即可完成纖維化，且對活性物質(zhì)的性能沒有影響，而孔隙率在70％以下時，成膜后的電極剝離強度過低，需要加大攪拌速度來提高ptfe的纖維化程度。但高速攪拌時過大的剪切力對活性物質(zhì)產(chǎn)生了影響，使得材料的克容量降低，且成膜后的電極的剝離強度和循環(huán)性能依然低于采用ptfe纖維膜的實施例1

?

3。而采用ptfe顆粒的對比例3則需要更高的攪拌速度，但即使采用更高的攪拌速度，也無法達到采用ptfe纖維膜的效果，且高速攪拌對活性材料產(chǎn)生了極大的破壞作用。

[0189]

申請人聲明，本發(fā)明通過上述實施例來說明本發(fā)明的詳細方法，但本發(fā)明并不局限于上述詳細方法，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述詳細方法才能實施。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明了，對本發(fā)明的任何改進，對本發(fā)明產(chǎn)品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護范圍和公開范圍之內(nèi)。

[0190]

如本發(fā)明所提供的能量存儲裝置可以具有任何合適的構(gòu)造，例如平面的，螺旋卷繞的，紐扣形的，叉指的或袋狀的。本文提供的能量存儲設(shè)備可以是系統(tǒng)的組件，例如，發(fā)電系統(tǒng)，不間斷電源系統(tǒng)(ups)，光伏發(fā)電系統(tǒng)，用于例如工業(yè)機械和/或運輸。如本文所提供的能量存儲設(shè)備可以用于給各種電子設(shè)備和/或機動車輛供電，包括混合動力電動車輛(hev)，插入式混合動力電動車輛(phev)和/或電動車輛(ev)。

[0191]

如本發(fā)明所使用的，術(shù)語“電池”和“電容器”應(yīng)被賦予本領(lǐng)域普通技術(shù)人員普通和習(xí)慣的含義。術(shù)語“電池”和“電容器”互不排斥。電容器或電池可以指可以單獨操作或作為多電池系統(tǒng)的組件操作的單個電化學(xué)電池。

[0192]

應(yīng)了解，與特定方面、具體實施例或?qū)嵤├黄鹈枋龅奶卣?、材料、特性或組合可應(yīng)用于描述此段落或本專利說明書別處的任何其他方面、具體實施例或示例，除非與其不相容。揭露于本專利說明書(包括任何隨附專利請求項、摘要及圖表)及/或所揭露之任何方法或流程之所有步驟的所有特征可組合成任何組合，除非此類特征及/或步驟中的組合互相排斥。保護不受限于任何前述具體實施例的細節(jié)。保護延伸到揭露于本專利說明書(包括

任何隨附專利請求項、摘要及圖表)之特征中之任一新穎特征或任何新穎特征組合，所揭露之任何方法或制程之步驟中之任一新穎步驟或任何新穎步驟組合。

[0193]

此外，組合在本公開于獨立實施例背景下描述的某些特征也可在單一實施例中實施。反之，在單一實施例下描述的各種特征也可在多個實施例中單獨實施或以任何適當(dāng)?shù)淖咏M合實施。此外，盡管上述特征在某些組合中可起作用，然而來自聲稱組合的一或多個特征在某些情形下可從該組合刪除，且該組合可聲稱為子組合或子組合的變體。

[0194]

此外，盡管操作在附圖或本專利說明書中可能以特定的順序描繪或描述，然而此類操作不需要以圖示的特定順序或連續(xù)順序進行，或進行所有的運作，以實現(xiàn)可取的結(jié)果。未描繪或描述的其他運作可并入示范方法及制程。例如，在所述運作中之任一者之前、之后、之間或同時進行一或多個附加操作。此外，在其他的實施例中可重新排列或重新安排該等操作。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)知，在一些具體實施例中，在所圖示及/或所揭露之制程中被采用的實際步驟可與附圖所示的不同。取決于具體實施例，可移除上述步驟中的某些步驟，也可添加其他的步驟。此外，上文揭露的特定具體實施例的特征及屬性可用不同的方式組合以形成額外的具體實施例，這全都落在本發(fā)明的范疇內(nèi)。再者，上述實施例的各種系統(tǒng)組件的分離不應(yīng)被理解成所有系統(tǒng)組件都需要這樣分離，且應(yīng)了解，提及組件和系統(tǒng)通?？赡茉趩我划a(chǎn)品中集成在一起或包裝于多個產(chǎn)品中。例如，描述于本文之能量儲存系統(tǒng)的任一組件可獨立提供，或集成在一起(例如，包裝在一起，或附著在一起)以形成能量儲存系統(tǒng)。

[0195]

為了本發(fā)明的目的，在此描述一些方面、優(yōu)點及新穎特征。任何特定具體實施例不一定可實現(xiàn)所有的此類優(yōu)點。因此，例如，本領(lǐng)域技術(shù)人員易知，本發(fā)明可以實現(xiàn)如本文所教導(dǎo)之一優(yōu)點或優(yōu)點組合的方式，而不必實現(xiàn)如本文所教導(dǎo)或建議的其他優(yōu)點。

[0196]

除非特別表明，或在上下文中以其他方式理解，例如「可」、「可以」、「可能」或「或許」的條件語言大體旨在傳達某些具體實施例包括某些特征、元件及/或步驟，然而其他具體實施例不包括。因此，此類條件語言大體非旨在暗示特征、元件及/或步驟以任何方式規(guī)定一或多個具體實施例，或一或多個具體實施例一定包括用于決定的邏輯，有或沒有使用者輸入或提示，不論任何特定具體實施例是否包括或執(zhí)行這些特征、元件及/或步驟。

[0197]

除非特別表明，或在上下文中以其他方式理解，例如用語「x、y及z中之至少一者」的連接性語言大體旨在傳達項目、用語等等可為x、y或者是z。因此，此類連接性語言大體非旨在暗示某些具體實施例需要存在至少一x，至少一y，以及至少一z。

[0198]

本發(fā)明的語言，如使用于本文的用語「大約」、「約」、「大體」及「實質(zhì)」表示近似提及數(shù)值、數(shù)量或特性的數(shù)值、數(shù)量或特性仍具有所述功能或達成所要達到的技術(shù)效果。

[0199]

本發(fā)明的語言，如使用于本文的用于「不改變」表示完全不改變或者在較小的范圍內(nèi)改變，較小的范圍內(nèi)改變指的是相應(yīng)的分析統(tǒng)計性能的變化幅度小于5％。

[0200]

本發(fā)明的范疇非旨在受限于此段落或本專利說明書別處之具體實施例的特定揭示內(nèi)容，且可由出現(xiàn)于此段落或本專利說明書別處或出現(xiàn)于未來的專利請求項界定。說明書是要基于權(quán)利要求書來廣泛地解釋而不受限于在本專利說明書中或在執(zhí)行本技術(shù)案期間提及的實施例，該等實施例應(yīng)被視為無排他性。

[0201]

盡管已描述一些具體實施例，然而這些具體實施例僅供舉例說明，且非旨在限制本揭示內(nèi)容的范疇。實際上，描述于本文的新穎方法及系統(tǒng)可用各式各樣的其他形式體現(xiàn)。此外，可做出描述于本文之系統(tǒng)及方法的各種省略、替代及變更而不脫離本揭示內(nèi)容的精

神。隨附專利請求項及其等效陳述旨在涵蓋此類形式或修改，因為這都會落在本發(fā)明的范疇及精神內(nèi)。因此，本發(fā)明的范疇僅由隨附專利請求項界定。技術(shù)特征：

1.一種干法電極膜的制備方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：步驟1.將活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑、聚合物膜干法混合均勻，得到混合料；步驟2.將所述的混合料進行纖維化處理得到混合物；步驟3.對得到的混合物進行加熱壓延處理，制備得到干法電極膜；所述活性物質(zhì)的分析統(tǒng)計性能在所述步驟2的纖維化處理工序中不發(fā)生改變；所述分析統(tǒng)計性能包括平均粒徑、密度、克容量、表面積中的一種或幾種。2.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟1還包括預(yù)混，所述預(yù)混為：將活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑進行干燥、粉碎，分級處理。3.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述的聚合物膜的材質(zhì)包括聚四氟乙烯ptfe、聚偏二氟乙烯pvdf、聚氧化乙烯peo、聚(偏二氟乙烯

?

六氟丙烯)pvdf

?

hfp、聚丙烯腈pan、聚乙烯醇pva或聚丙烯酸paa中的任意一種或至少兩種的組合；優(yōu)選地，所述的聚合物膜為纖維膜或微孔膜中的至少一種；優(yōu)選地，所述的聚合物膜的厚度為0.1μm～10μm，進一步優(yōu)選為0.1μm～5μm，特別優(yōu)選為1.5μm～5μm；優(yōu)選地，步驟(1)所述的聚合物膜的孔隙率為70％～85％，優(yōu)選為78％～85％。4.如權(quán)利權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述的纖維化包括聚合物膜破碎成粗纖維，以及粗纖維拉絲形成細纖維；優(yōu)選地，采用包括氣流粉碎或高速分散進行破碎。5.如權(quán)利權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述高速分散的轉(zhuǎn)速低于10000rpm，所述高速分散的時間在30min以下；優(yōu)選地，所述高速分散的轉(zhuǎn)速為1000rpm～10000rpm且不含10000rpm；優(yōu)選地，所述高速分散的轉(zhuǎn)速為4500rpm～7500rpm，所述高速分散的時間為5min～30min。6.如權(quán)利權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述氣流粉碎的速度為30m/s～100m/s，溫度為25℃～60℃。7.如權(quán)利權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述的加熱壓延處理的加熱溫度為45℃～300℃；優(yōu)選地，所述加熱壓延處理的壓力為100kpa～800kpa，優(yōu)選為200kpa～600kpa；優(yōu)選地，所述加熱壓延處理至得到的干法電極膜的厚度為50μm～1000μm，優(yōu)選為200μm～800μm。8.一種由權(quán)利要求1所述的制備方法制備的干法電極膜，其特征在于，所述干法電極膜包括活性材料、導(dǎo)電劑及粘結(jié)劑，電極膜內(nèi)無溶劑或溶劑殘留。9.如權(quán)利要求8所述的干法電極膜，其特征在于，所述干法電極膜中的粘結(jié)劑的質(zhì)量占比為0.1～5wt％，優(yōu)選為0.1wt％

?

3wt％。10.一種如權(quán)利要求8或9所述的干法電極膜的應(yīng)用，其特征在于，將一層或多層所述的干法電極膜與集流體進行復(fù)合，應(yīng)用于能量儲存裝置。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明公開了一種干法電極膜、其制備方法和應(yīng)用，所述方法包括以下步驟：1)將活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑、聚合物膜混合均勻，得到混合料；2)將上述混合材料進行纖維化處理得到混合物；3)對得到的混合物進行加熱壓延處理，制備得到干法電極膜。本發(fā)明的方法可大幅降低干法制備電極片的工藝難度，對纖維化采用的設(shè)備要求低，而且纖維化更充分、組分間的分散均勻性更好。采用本發(fā)明的方法干法制備電極，聚合物(例如PTFE)的使用量更少，有利于提高電池的能量密度，有利于制備厚電極。利于制備厚電極。

技術(shù)研發(fā)人員：李崢 馮玉川 劉京亮 陳凱 何泓材

受保護的技術(shù)使用者：蘇州清陶新能源科技有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2021.09.18

技術(shù)公布日：2021/12/30