[發(fā)明專利]鋰離子電池正極漿料的制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310040488.6
• 申請日: 2013-01-30
• 公開（公告）號: CN103094556A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周明明;楊佳星;宋澤斌;楊曉旭;趙峰;時(shí)培虎
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江超威創(chuàng)元實(shí)業(yè)有限公司
• 主分類號: H01M4/505
• 分類號: H01M4/505;H01M4/525
• 代理公司: 杭州華鼎知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 33217
• 代理人: 胡根良

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鋰離子電池正極漿料的制備方法。

背景技術(shù)

目前，錳酸鋰具有資源豐富、高電壓、低成本等優(yōu)點(diǎn)，將在能源、交通、環(huán)保、通訊及海洋等領(lǐng)域具有廣闊的市場前景，但由于錳酸鋰材料的循環(huán)性能差和容量衰減率高，制約了錳酸鋰電池在行業(yè)中的部分發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種適合工業(yè)化生產(chǎn)、循環(huán)壽命長的一種正極材料為三元摻錳酸鋰的鋰離子電池正極漿料的制備方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：鋰離子電池正極漿料的制備方法，將50重量份的N-甲基吡咯烷酮和3重量份聚偏氟乙烯混合攪拌120min后，加入4重量份導(dǎo)電劑攪拌120min，加入93重量份正極材料，同時(shí)再添加50重量份的N-甲基吡咯烷酮，攪拌270min，攪拌完成后的漿料過150目濾網(wǎng)過濾。

作為優(yōu)選，操作過程中的環(huán)境濕度≤45%，攪拌轉(zhuǎn)速1800-2200r/min，攪拌罐的真空度≤-0.09MPa；漿料控制溫度在20~45℃。

作為優(yōu)選，所述正極材料為錳酸鋰與三元材料的混合物，錳酸鋰與三元材料的質(zhì)量比為2：3。

作為優(yōu)選，所述三元材料為鎳鈷錳酸鋰。

本發(fā)明由于采用了上述技術(shù)方案，其優(yōu)點(diǎn)是：1.正極材料為錳酸鋰和鎳鈷錳酸鋰混合材料2.先將N-甲基吡咯烷酮和3%聚偏氟乙烯混合制成膠體；3.后加4%導(dǎo)電劑攪拌，再分兩次放入93%正極材料混合均勻。本發(fā)明通過調(diào)整正極材料比例配方及改善勻漿過程，不但使?jié){料得到充分分散，而且其制備的錳酸鋰電池與現(xiàn)有錳酸鋰電池相比具有容量衰減率降低、循環(huán)壽命長的顯著優(yōu)點(diǎn)，提高了電池的循環(huán)性能。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明通過改善勻漿過程，使?jié){料得到充分分散；通過調(diào)整正極材料比例配方，其制備的鋰離子電池與現(xiàn)有錳酸鋰電池相比具有容量衰減率降低、循環(huán)壽命長的顯著優(yōu)點(diǎn)。

實(shí)施例一

（1）正極勻漿，將N-甲基吡咯烷酮和3%聚偏氟乙烯混合攪拌120min后，加入4%導(dǎo)電劑攪拌120min，把93%的正極材料分兩次以1：1加入，同時(shí)添加N-甲基吡咯烷酮，攪拌270min。所述正極材料為錳酸鋰與三元材料的混合物，質(zhì)量比為2：3，N-甲基吡咯烷酮的總量是漿料總量的40～50%。所述操作過程中的環(huán)境濕度不大于45%，攪拌轉(zhuǎn)速1800-2200r/min，真空度不高于-0.09MPa；漿料控制溫度為20~45℃，必要時(shí)（漿料升溫較高時(shí)）用酒精擦拭勻漿鍋或加冷卻水或降低轉(zhuǎn)速。出料粘度6500-8500MPa·s，固含量50～60%。攪拌完成后的漿料過150目濾網(wǎng)過濾，獲得正極漿料。

（2）負(fù)極勻漿，將94.5%的負(fù)極活性物質(zhì)、1～1.5%的導(dǎo)電炭黑、1～2%羧甲基纖維素鈉、去離子水，攪拌300min，加入2.5～3.5%丁苯橡膠粘結(jié)劑，攪拌60min。所述導(dǎo)電炭黑、羧甲基纖維素鈉及丁苯橡膠的總量占負(fù)極材料總量的5.5%，操作過程中的環(huán)境濕度不大于45%，攪拌轉(zhuǎn)速1800-2200r/min，真空度不高于-0.09MPa；漿料控制溫度為20~40℃，出料粘度3000-4000MPa·s，固含量40～50%。攪拌完成后的漿料過100目濾網(wǎng)過濾，獲得負(fù)極漿料。

（3）將正極漿料在溫度100～140℃，速度4～6m/min，涂敷在18～22μm的鋁箔上，單面面密度210±3g/m²，雙面面密度420±5g/m²。將負(fù)極漿料在溫度60～100℃，速度5～7m/min，涂敷在7～11μm的銅箔上，單面面密度103±3g/m²，雙面面密度206±5g/m²。

（4）將正負(fù)極極片通過輥壓機(jī)壓制，正極厚度為160±2μm，負(fù)極厚度為154±2μm。

（5）正極片每200mm切一大片，每一大片再切出長115mm、寬64mm的正極片；負(fù)極片每204mm切一大片，每一大片再切出長117mm、寬65mm的負(fù)極片。

（6）把切好的正負(fù)極極片分別放入80℃烘箱中，烘干36h。

（7）用疊片機(jī)，使正極極片、隔膜、負(fù)極極片按順序疊成電芯，正極極片數(shù)29片，負(fù)極極片30片。

（8）將疊好的電芯焊接極耳并裝入殼體，往殼體內(nèi)注入電解液，用熱封機(jī)封住殼體。

（9）電池單體擱置36h后，先以0.05C電流充電60min，再以0.1C電流充電60min，最后以0.2C電流充電150min停止，將所述單體電池55℃高溫?cái)R置10h。