本技術涉及電池，具體涉及一種電極極片及其制備方法和鋰離子電池。

背景技術：

1、具有高能量密度、高功率密度、長壽命、無記憶等特點的鋰離子電池正在廣泛的應用于智能家居、智能穿戴、智能通訊工具、萬物互聯網等場景中。傳統的鋰離子電池的制作工藝一般是：先將活性物質、導電劑和粘結劑的混合物涂覆于集流體上，經滾壓、模切等工序后得到電極極片，再將電極極片與聚烯烴類隔膜進行疊片或卷繞后得到電芯，最后往電芯中注入電解液，電解液中的凝膠劑浸潤電極極片后再在電芯中原位固化形成凝膠電解質。

2、相關技術中，在制備鋰離子電池時，電解液浸潤電芯極片的效果不理想，使得原位固化后形成的凝膠電解質與電池極片之間的界面相容性較差，影響電池的電化學性能。

技術實現思路

1、本技術的實施例提供了一種電極極片及其制備方法和鋰離子電池，可以改善凝膠電解質與電池極片之間的界面相容性較差，影響電池的電化學性能的技術問題。

2、第一方面，本技術的實施例提供了一種電極極片的制備方法，所述電極極片的制備方法包括以下步驟：

3、提供電極漿料，所述電極漿料包括活性物質、凝膠劑以及第一溶劑，所述凝膠劑包括聚合物單體；

4、將所述電極漿料涂敷在集流體上，加熱固化，得到所述電極極片。

5、在一實施例中，所述電極漿料的制備方法包括以下步驟：

6、將配方量的所述活性物質、所述凝膠劑、所述第一溶劑和其他原料混合均勻，得到所述電極漿料。

7、在一實施例中，所述混合為攪拌混合，和/或，所述混合的環境溫度為20℃-30℃，和/或，所述混合的環境濕度小于或等于10％，和/或，所述混合的時間為4h-20h，和/或，所述混合采用濕法混合；和/或

8、所述電極漿料通過擠壓式涂布機涂敷在所述集流體上；和/或

9、所述加熱固化的溫度為60℃-150℃，和/或，所述加熱固化的時間為20min-60min。

10、在一實施例中，所述其他原料包括導電劑和引發劑；和/或

11、所述凝膠劑還包括交聯劑和增塑劑；和/或

12、所述電極極片為正極極片，所述活性物質包括磷酸鐵鋰、錳酸鋰、鈷酸鋰、鋰鎳鈷錳氧化物中的至少一種，和/或，所述集流體包括鋁箔和不銹鋼箔中的至少一種；和/或

13、所述電極極片為負極極片，所述活性物質包括石墨、硅碳、碳酸鋰、納米碳管中的至少一種，和/或，所述集流體包括銅箔和不銹鋼箔中的至少一種；和/或

14、所述聚合物單體包括聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、三甘醇二甲基丙烯酸酯、聚(乙二醇)二丙烯酸酯、聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯、聚乙二醇甲醚丙烯酸酯、乙二醇苯基醚丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、碳酸乙烯亞乙酯、聚(乙二醇)、聚偏二氟乙烯、聚(偏二氟乙烯-co-六氟丙烯)、聚丙烯腈中的至少一種；和/或

15、所述第一溶劑包括n-甲基吡咯烷酮、n,n-二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、乙腈、二甲基亞砜、四氫呋喃中的至少一種。

16、在一實施例中，所述活性物質、所述導電劑、所述凝膠劑、所述引發劑和所述第一溶劑之間的質量比為(35～50)：(0.05～3)：(0.5～10)：(0.005～0.3)：(35～70)；和/或

17、所述聚合物單體、所述交聯劑和所述增塑劑之間的質量比為(20～90)：(5～50)：(1～20)。

18、在一實施例中，所述導電劑包括炭黑、碳納米管、石墨烯中的至少一種；和/或

19、所述引發劑包括n,n-偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈、偶氮二異丁酸二甲酯、氧化二碳酸二乙基己酯、過氧化苯甲酰、n,n-二甲基苯胺、過氧化苯甲酸叔丁酯中的至少一種；和/或

20、所述交聯劑包括季戊四醇四丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、三甘醇二甲基丙烯酸酯、聚(乙二醇)二丙烯酸酯、三甲醇丙烷乙氧酯三丙烯酸酯、丙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、二(三羥甲基丙烷)四丙烯酸中的至少一種；和/或

21、所述增塑劑包括丁二腈、己二腈、甲基戊二腈、3-甲氧基丙腈、碳酸亞乙烯酯、4-乙烯基-1,3-二氧戊環-2-酮、二氧化硅、二氧化鈦中的至少一種。

22、第二方面，本技術的實施例提供了一種電極極片，所述電極極片通過如上所述的制備方法制備而成。

23、在一實施例中，所述電極極片包括集流體和復合凝膠層，所述復合凝膠層由聚合物單體通過原位聚合法形成于所述集流體的表面，其中，所述復合凝膠層包括凝膠聚合物和分散于所述凝膠聚合物中的活性物質；和/或

24、所述電極極片的厚度為20μm-500μm；和/或

25、所述電極極片為正極極片，所述活性物質包括磷酸鐵鋰、錳酸鋰、鈷酸鋰、鋰鎳鈷錳氧化物中的至少一種，和/或，所述集流體包括鋁箔和不銹鋼箔中的至少一種；和/或

26、所述電極極片為負極極片，所述活性物質包括石墨、硅碳、碳酸鋰、納米碳管中的至少一種，和/或，所述集流體包括銅箔和不銹鋼箔中的至少一種。

27、第三方面，本技術的實施例提供了一種鋰離子電池，包括如上所述的電極極片或者采用如上所述的制備方法制得的電極極片。

28、第四方面，本技術的實施例提供了一種鋰離子電池的制備方法，包括以下步驟：

29、提供電極極片、隔膜和電解液，其中，所述電極極片由如上所述的制備方法制備而成；

30、將所述電極極片和所述隔膜疊片或卷繞，得到電芯；

31、將所述電芯裝入電池殼體內，往所述電芯中注入所述電解液，密封，制得所述鋰離子電池。

32、在一實施例中，所述電解液在所述鋰離子電池中的質量百分數為10％-18％；和/或

33、所述電解液包括第二溶劑、鋰鹽和添加劑；和/或

34、所述電極極片包括正極極片和負極極片，將所述正極極片、所述隔膜和所述負極極片依次層疊，制得所述電芯。

35、在一實施例中，所述第二溶劑包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲乙稀酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、二甲基四氫呋喃、四氫呋喃、1，2-二甲氧基乙烷、乙酸乙酯、乙酸甲酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、甲酸異丙酯、1，4-丁內酯中的至少一種；和/或

36、所述鋰鹽包括高氯酸鋰、六氟磷酸鋰、四氟硼酸鋰、二草酸硼酸鋰、二氟草酸硼酸鋰、四氟草酸磷酸鋰、雙氟二草酸磷酸鋰、二氟磷酸鋰、雙氟磺酰亞胺鋰、雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰、三氟甲磺酸鋰、二(三氟甲基磺酰)亞胺鋰、雙乙二酸硼酸鋰中的至少一種；和/或

37、所述添加劑包括碳酸亞乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、乙烯基碳酸乙烯、1，3-丙磺酸內酯、1，4-丁磺酸內酯、甲烷二磺酸亞甲環酯、亞硫酸乙烯酯、聚醚砜、硫酸乙烯酯、丙烯基-1,3-磺酸內酯中的至少一種；和/或

38、所述鋰鹽在所述電解液中的摩爾濃度為1.2mol/l-2.0mol/l；和/或

39、所述第二溶劑在所述電解液中的質量百分數為50％-75％；和/或

40、所述鋰鹽在所述電解液中的質量百分數為10％-35％；和/或

41、所述添加劑在所述電解液中的質量百分數為1％-15％。

42、本技術的實施例的有益效果：

43、在本技術的實施例中，制備電極極片時，先提供電極漿料，電極漿料包括活性物質、凝膠劑以及第一溶劑，凝膠劑包括聚合物單體；再將電極漿料涂敷在集流體上，加熱固化，得到電極極片。一方面，相比起傳統電解液通過靜置浸潤電極極片的方式，本技術中的電極活性物質直接與凝膠劑接觸，聚合物單體在加熱固化形成凝膠聚合物時，凝膠聚合物能夠包裹活性物質顆粒，活性物質顆粒直接與凝膠聚合物接觸并均勻分散于凝膠聚合物中，可以提高凝膠聚合物與電極活性物質之間的界面相容性，降低凝膠聚合物與電極活性物質之間的界面阻抗，改善電池的電化學性能，同時，凝膠聚合物能夠為電極極片提供離子傳輸通道，有利于提高離子傳輸效率。另一方面，電極漿料直接在集流體上原位固化形成凝膠聚合物，可以提高凝膠聚合物與集流體之間的粘附性，減少凝膠聚合物從集流體上脫落的風險，提高電極極片結構的穩固性，同時，凝膠聚合物能夠為電極極片提供骨架支撐作用，確保電極極片的機械強度。