一种干法自支撑膜及其制备方法、干法电极和二次电池与流程

本发明涉及干法电极自支撑膜，具体而言，涉及一种干法自支撑膜及其制备方法、干法电极和二次电池。

背景技术：

1、随着可持续发展战略的推进，新能源替代传统化石能源已成大势所趋。近年来，锂离子电池在电动汽车、储能等领域发展迅速，但仍存在着成本偏高、能量密度偏低等缺点。为此，研究人员将干法电极技术从超级电容器领域拓展到锂离子电池领域，该做法的好处是可以简化电池制备工艺、提高活性物质致密度，在降本的同时实现更高的能量密度。但现阶段干法电极技术还不够成熟。

2、目前，干法极片的制备方法主要包括粘接剂原纤化法和静电喷涂法，其中粘接剂原纤化法为主流方法，该方法包括混料、纤维化、自支撑膜制备、热压复合等工艺过程，其中，自支撑膜制备环节存在膜片强度偏低、成膜效果较差等难点。

3、有鉴于此，特提出本发明。

技术实现思路

1、本发明的第一目的在于提供一种干法自支撑膜，该干法自支撑膜的强度高，成膜效果好。

2、本发明的第二目的在于提供一种干法自支撑膜的制备方法。

3、本发明的第三目的在于提供一种干法电极。

4、本发明的第四目的在于提供一种二次电池。

5、为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

6、本发明首先提供了一种干法自支撑膜，包括负极活性材料、导电剂、纤维化的粘结剂和添加剂；

7、其中，所述添加剂的密度大于所述负极活性材料的密度；

8、所述添加剂包括金属氧化物和/或非金属氧化物；所述非金属氧化物包括氧化硅；所述金属氧化物包括氧化镁、氧化铜、氧化钴、氧化锆、氧化铝、氧化锰、氧化锌、氧化钼、氧化锗、氧化锡、氧化锑和镍钴锰酸锂中的至少一种；

9、所述添加剂的质量占所述干法自支撑膜质量的0.1％～5％。

10、本发明进一步提供了所述干法自支撑膜的制备方法，包括如下步骤：

11、将含有导电剂、负极活性材料、添加剂和粘结剂的混合物料进行纤维化，然后热压，得到所述干法自支撑膜。

12、本发明又提供了一种干法电极，包括所述干法自支撑膜。

13、本发明还提供了一种二次电池，包括所述干法电极。

14、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

15、(1)本发明提供的干法自支撑膜，强度高，成膜效果好。

16、(2)采用本发明提供的干法自支撑膜制得的干法电极压实密度高，电池能量密度高。

17、(3)采用本发明提供的干法自支撑膜组装得到的电池的倍率性能佳。

技术特征：

1.一种干法自支撑膜，其特征在于，包括负极活性材料、导电剂、纤维化的粘结剂和添加剂；

2.根据权利要求1所述干法自支撑膜，其特征在于，所述添加剂的密度为2～10g·cm-3；

3.根据权利要求1所述干法自支撑膜，其特征在于，所述负极活性材料包括硬碳。

4.根据权利要求1所述干法自支撑膜，其特征在于，所述添加剂的d50粒径为5～30μm；

5.根据权利要求1所述干法自支撑膜，其特征在于，所述干法自支撑膜的化学组成按照质量份数计为：所述负极活性材料87～98份，所述导电剂0.1～5份，所述纤维化的粘结剂1～3份，以及所述添加剂0.1～5份。

6.根据权利要求1所述干法自支撑膜，其特征在于，所述干法自支撑膜的抗拉强度≥0.3mpa。

7.如权利要求1～6任一项所述干法自支撑膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

8.一种干法电极，其特征在于，包括如权利要求1～6任一项所述干法自支撑膜。

9.根据权利要求8所述干法电极，其特征在于，所述干法电极包括层叠设置的所述干法自支撑膜和涂炭箔材，所述干法电极的压实密度为1.0～1.3g·cm-3。

10.一种二次电池，其特征在于，包括如权利要求8或9所述干法电极。

技术总结本发明涉及干法电极自支撑膜技术领域，具体而言，涉及一种干法自支撑膜及其制备方法、干法电极和二次电池。干法自支撑膜包括负极活性材料、导电剂、纤维化的粘结剂和添加剂；添加剂的密度大于负极活性材料的密度；添加剂包括金属氧化物和/或非金属氧化物；非金属氧化物包括氧化硅；金属氧化物包括氧化镁、氧化铜、氧化钴、氧化锆、氧化铝、氧化锰、氧化锌、氧化钼、氧化锗、氧化锡、氧化锑和镍钴锰酸锂中的至少一种；添加剂的质量占干法自支撑膜质量的0.1％～5％。该干法自支撑膜的强度高，成膜效果好。技术研发人员：姚卿敏,李树军,唐堃受保护的技术使用者：溧阳中科海钠科技有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29