[發明專利]一種鋰離子電池的正電極的制備方法

無效

• 申請號: 201010605166.8
• 申請日: 2010-12-25
• 公開（公告）號: CN102088076A
• 公開（公告）日: 2011-06-08
• 發明（設計）人: 許穩功
• 申請（專利權）人: 東莞市良源電池科技有限公司
• 主分類號: H01M4/139
• 分類號: H01M4/139;B05D5/12;H01M4/04;H01M4/62
• 代理公司: 廣州市南鋒專利事務所有限公司 44228
• 代理人: 羅曉聰

技術領域：

本發明涉及鋰離子電池制備方法技術領域，特指一種鋰離子電池的正電極的制備方法。

背景技術：

鋰離子電池是一種具有較高的能量密度和良好的環保性能的電池，其被廣泛的應用于各類的便攜電子設備中。鋰離子電池以其高能量、高可靠性、很好的加工性和無環境污染等優點，自其問世以來一直強烈吸引著電池研究者和制造者。

鋰離子電池包括：正電極、隔離膜、負電極。其中負電極包括作為集流體的銅箔和附著在其上的、具有活性物質的膜片。集流體上涂膜的組成為：正極活性材料、導電劑、作為粘接劑的聚合物，將之按一定比例溶在溶劑中而成正極涂布漿料。該比例為：正極活性材料90％～97％，導電劑(碳黑或導電石墨及它們的混合物)1％～4％，其余為粘接劑。通常采用的粘接劑為聚偏二氟乙烯。溶劑一般采用N-甲基吡咯烷酮(NMP)。正極活性材料是一般采用LiCoO₂。

正電極的制備方法包括如下步驟：

第一步：配膠，將PVDF(聚偏氟乙烯)與NMP(N-甲基吡咯烷酮)一起高速分散4小時。

第二步：擱置，將配好的溶液擱置4～8小時。

第三步：擱置后，將兩種導電劑(導電石墨和導電炭黑)加入擱置好的溶液中高速分散0.5小時，再加入作為鈷酸鋰高速分散4小時高速分散4小時。

第四步：將上述混合物涂布在集流體鋁箔上，干燥后得到正電極。

由上述制備方法可以看出，在制備正電極集流體上的涂布膜片時，其制造工藝總用時大約為16小時，其制作時間過長，導致生產效率無法進一步提高。

為了克服這個問題，本發明人就采用其他制備方法，以提高正電極的制備過程。

發明內容：

本發明所要解決的技術問題就在于克服目前產品的不足，提供一種鋰離子電池的正電極的制備方法。該制備方法可以大大縮短鋰離子電池正電極的制備時間，提高生產效率。

為解決上述技術問題，本發明采用了如下的技術方案：第一步：將導電劑與粘接劑、鈷酸鋰一起低速攪拌至少1小時；第二步：分三次、每隔0.8-1.2小時逐步往上述第一步中混合物內加入作為溶劑的N-甲基吡咯烷酮；第三步：將加入溶劑的混合物高速分散至少1小時；第四步：將上述分散后的混合物涂布在作為正電極的集流體表面，并進行干燥即可。

上述技術方案中，所述的導電劑為：導電石墨和導電炭黑的混合物。

上述技術方案中，所述的粘接劑為聚偏二氟乙烯。

上述技術方案中，正電極中各組成部分的比重為：鈷酸鋰：94％；

導電劑：3％；粘接劑：3％。

本發明采用上述技術方案后，在制備正電極集流體上的涂布膜片時，其制造工藝總用時相對于目前的制作時間大約可以節約10小時。本發明制備時間大大降低，可進一步提高生產效率，并且提高設備的利用率，節省操作人員的勞動強度。另一個方面，采用本方法制作鋰離子電池正電極，其可以降低作為溶劑NMP(N-甲基吡咯烷酮)的用量。

具體實施方式：

本發明的制備方法包括如下步驟：

第一步：將導電劑與粘接劑、鈷酸鋰一起低速攪拌至少1小時；

第二步：分三次、每隔0.8-1.2小時逐步往上述第一步中混合物內加入作為溶劑的N-甲基吡咯烷酮；

第三步：將加入溶劑的混合物高速分散至少1小時；

第四步：將上述分散后的混合物涂布在作為正電極的集流體表面，并進行干燥即可。

上述實施例中，所述的導電劑為：導電石墨和導電炭黑的混合物；所述的粘接劑為聚偏二氟乙烯。

具體實施例：

按照質量配比將：鈷酸鋰：94％、導電劑：3％、作為粘合劑的PVDF一起低速攪拌1小時，然后分三次、每隔1小時逐步往上述混合物內加入作為溶劑的NMP，將其混合并高速分散均勻形成涂料。然后將，涂料涂布在作為正電極集流體的鋁箔上，涂布厚度為0.1毫米。然后在120°溫度下進行干燥，最后將正電極切割形成所需要的大小即可。

本實施例中導電劑為導電石墨和導電炭黑的混合物，二者的質量比例為1∶1。

本發明采用上述技術方案后，在制備正電極集流體上的涂布膜片時，其制造工藝總用時相對于目前的制作時間大約可以節約10小時。本發明制備時間大大降低，可進一步提高生產效率，并且提高設備的利用率，節省操作人員的勞動強度。另一個方面，采用本方法制作鋰離子電池正電極，其可以降低作為溶劑NMP(N-甲基吡咯烷酮)的用量。