[發(fā)明專利]錳酸鋰涂布特性的評判方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210223077.6
• 申請日: 2012-06-29
• 公開（公告）號: CN102768220A
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 樊波
• 申請（專利權(quán)）人: 彩虹集團(tuán)電子股份有限公司
• 主分類號: G01N23/22
• 分類號: G01N23/22
• 代理公司: 西安智大知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61215
• 代理人: 劉國智

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種錳酸鋰電池材料的涂布特性評判方法，特別涉及一種錳酸鋰涂布特性的評判方法。

背景技術(shù)

隨著全世界經(jīng)濟(jì)和城市交通的發(fā)展，引起了石油緊張和環(huán)境污染，國際上許多發(fā)達(dá)國家競相開發(fā)綠色能源技術(shù)，其中尤以電動(dòng)車應(yīng)用為代表的動(dòng)力電源領(lǐng)域發(fā)展最為迅速。電動(dòng)汽車要取代燃油汽車，動(dòng)力電池是關(guān)鍵，由于傳統(tǒng)化學(xué)電池存在著儲(chǔ)存能量低、重量大、壽命短和不安全等因素，成為電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的瓶頸。電池汽車中的鋰電池的使用率正在明顯上升，鋰離子電池極可能將成為未來的主流技術(shù)路線。

目前，錳酸鋰下游使用的電池廠家，對其涂布特性的評判方法，主要采用PVDF-NMP油系配方體系進(jìn)行，按照其實(shí)際漿料配方、配漿工藝、涂布工藝等流程，將錳酸鋰材料制作成極片，最終通過所制作極片的涂布效果，對材料的涂布特性進(jìn)行評判，此種評判方法，存在極片制作周期耗時(shí)長，錳酸鋰材料、輔助材料消耗量大，所需設(shè)備復(fù)雜等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供了一種錳酸鋰涂布特性的評判方法，該方法具有極片制作周期耗時(shí)短，錳酸鋰材料、輔助材料消耗量小，所需設(shè)備簡單的優(yōu)點(diǎn)，尤其對錳酸鋰極片的團(tuán)聚狀況能夠進(jìn)行檢測和評判。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種錳酸鋰涂布特性的評判方法，包括如下步驟：

第一步，采用攪拌機(jī)在轉(zhuǎn)速300~600rpm下，將質(zhì)量百分比為5%的聚偏氟乙烯粉末均等分成5份，每隔5分鐘加一份，分5次加入到質(zhì)量百分比為95%的溶劑N-甲基吡咯烷酮中，攪拌6~12小時(shí)；再在轉(zhuǎn)速為600~1300rpm下攪拌8~12小時(shí)，制得透明、混合均勻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%聚偏氟乙烯溶液；

第二步，將漿料原料和溶劑加入到不銹鋼罐中，溶劑加入量為調(diào)整漿料固含量至40～55%所需的溶劑量，將球磨球放進(jìn)不銹鋼罐中，將不銹鋼罐放到球磨機(jī)進(jìn)行球磨，球磨球采用不銹鋼球的混合球，其中Φ20不銹鋼球6個(gè)、Φ10不銹鋼球6個(gè)，球磨時(shí)先采用轉(zhuǎn)速為300～500rpm的低速球磨，時(shí)間為0.5～2.5小時(shí)，再采用轉(zhuǎn)速為500～1000rpm的高速球磨，時(shí)間為0.5～2.5小時(shí)，將不銹鋼罐中原料制成正極漿料；

所述的漿料原料中各組分的重量百分比是：錳酸鋰為85～94%；導(dǎo)電劑為2～9%；粘接劑為3～8%，所述的粘接劑是第一步制成的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的聚偏氟乙烯溶液，所述的溶劑為分析純的N-甲基吡咯烷酮溶劑；

第三步，將第二步制得的正極漿料均勻涂布在集流體鋁箔的粗糙面上，涂布厚度為50~90μm，于恒溫烘箱中120℃進(jìn)行極片干燥，干燥時(shí)間為1~4小時(shí)，制得涂布特性評判用極片，并采用放大10倍的放大透鏡進(jìn)行膜面狀態(tài)觀察：

如果未能觀察出直徑大于1mm的團(tuán)聚體，則表示該極片的膜面狀態(tài)等級為優(yōu)秀；

如果能觀察出直徑大于1mm的團(tuán)聚體，且數(shù)目小于5個(gè)/cm²，則表示該極片的膜面狀態(tài)等級為合格；

如果能觀察出直徑大于1mm的團(tuán)聚體，且數(shù)目大于5個(gè)/cm²，則表示該極片的膜面狀態(tài)等級為不合格。

所述的錳酸鋰為中心粒度分布在5μm～15μm之間，比表面積在0.1~0.7m²/g之間。

所述的導(dǎo)電劑為導(dǎo)電碳黑、超級導(dǎo)電碳黑、乙炔黑、導(dǎo)電石墨中的一種或兩種及以上的混合物，當(dāng)導(dǎo)電劑采用兩種或兩種以上的混合物時(shí)，其中組分含量大于50%的為主導(dǎo)電劑，其余為其它導(dǎo)電劑。

所述的集流體采用厚度為20μm的鋁箔，其光面為鏡面光，粗糙面為表面粗糙度Ra=0.23μm。

本發(fā)明所述的團(tuán)聚體為目視測試，直徑大于1mm，凸起于極片水平面（即與鋁箔平面平行的平面）的顆粒狀團(tuán)聚物。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于本發(fā)明通過較少的材料消耗，和實(shí)際的涂布模擬，方便、準(zhǔn)確地對錳酸鋰的涂布特性進(jìn)行了評判，所以本方法有利于加快新型環(huán)保正極材料---錳酸鋰的產(chǎn)業(yè)化，減少了電池廠家在材料認(rèn)證當(dāng)中的漿料調(diào)和、涂布試作的周期，降低試作成本。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。

實(shí)施例一

第一步，采用攪拌機(jī)在轉(zhuǎn)速為500rpm的低速攪拌下，將質(zhì)量百分比為5%的聚偏氟乙烯粉末均等分成5份，每隔5分鐘加一份，分5次加入質(zhì)量百分比為95%的溶劑N-甲基吡咯烷酮中，攪拌時(shí)間大于12小時(shí)；再在轉(zhuǎn)速為1200rpm的高速攪拌下，攪拌6小時(shí)，制得透明、混合均勻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的聚偏氟乙烯溶液。