[發明專利]一種電池的制備方法

在審

• 申請號: 201410689529.9
• 申請日: 2014-11-26
• 公開（公告）號: CN104681874A
• 公開（公告）日: 2015-06-03
• 發明（設計）人: 掌蘊東
• 申請（專利權）人: 掌蘊東
• 主分類號: H01M10/058
• 分類號: H01M10/058;H01M10/0525;H01M4/58
• 代理公司: 西安億諾專利代理有限公司 61220
• 代理人: 康凱

技術領域

????本發明涉及現代電池制造工藝，具體涉及一種電池的制備方法。

背景技術

鋰離子電池因其具有比能量大、自放電小、循環壽命長、質量輕等優點而成為便攜式電子產品的理想電源，也是電動汽車和混合電動汽車的首選電源，具有橄欖石結構的LiFePO₄是一種新興的鋰離子電池正電極材料，與以往的材料相比，具有原價格便宜、安全性高、結構穩定、無污染的優點。

LiFePO₄有很多合成方法，目前國內外實現量產的合成方法均為高溫固相法。這種方法比較適合批量生產，但一般的管式爐其焙燒時的溫度均一性很難得到保證，前驅體不能得到充分均一的焙燒，在實際制備過程中產品成品率低，產品批次穩定性差。

發明內容

為了解決上述問題，本發明旨在提出一種通過微波加熱制得LiFePO₄，進而制得鋰電池的方法。

本發明的技術方案在于：

????一種電池的制備方法，包括以下步驟：

步驟1：LiFePO₄的制備：

（1）將0.5mol碳酸鋰、1.3mol草酸亞鐵、1mol碳酸二氫銨以及15g苯蒽二元共聚物混合，加入混料罐中，與250g瑪瑙球混合，排除混料中空氣充入高純氮氣后密封，在混料機上混合6h；

（2）將混合得到的均勻原料轉入微波高溫氣氛實驗爐中，抽真空通入N₂/H₂混合氣氛保護，冷卻到室溫，得到灰黑色塊狀樣品，研磨備用；

步驟2：電極的制備：

（1）以N-甲基-2-吡咯烷酮為溶劑，將樣品活性物質LiFePO₄、導電劑乙炔黑及粘結劑PVDF按80:15:5的質量比混合均勻混制成漿料；

（2）經上述漿料涂于鋁箔上，在110℃下真空干燥24h后得到電極；

步驟3：模擬電池組成：

以上述制備的電極，金屬鋰為負極，1mol/L?LiPF₆/(EC+DMC)為電解液，微孔聚丙烯膜為隔膜，在充滿Ar氣的手套箱中裝配成紐扣電池，室溫放置10h后，即可使用。

優選地，所述的LiFePO₄的制備過程中，N₂/H₂混合氣氛保護的溫度為550℃、650℃以及750℃，升溫速率為8-10℃/min，保溫溫度5min。

本發明的技術效果在于：

????本發明通過微波可以迅速被加熱材料整體所吸收，從而產生熱量，使被加熱物體快速到達溫度，能有效避免因為加熱不均勻或者高溫忙點產生的材料均一性的問題。通過本發明提供的方法制得的鋰電池性能穩定，供電時間長，使用過程中不易損壞。

具體實施方式

????一種電池的制備方法，包括以下步驟：

步驟1：LiFePO₄的制備：

（1）將0.5mol碳酸鋰、1.3mol草酸亞鐵、1mol碳酸二氫銨以及15g苯蒽二元共聚物混合，加入混料罐中，與250g瑪瑙球混合，排除混料中空氣充入高純氮氣后密封，在混料機上混合6h；

（2）將混合得到的均勻原料轉入微波高溫氣氛實驗爐中，抽真空通入N₂/H₂混合氣氛保護，冷卻到室溫，得到灰黑色塊狀樣品，研磨備用；

步驟2：電極的制備：

（1）以N-甲基-2-吡咯烷酮為溶劑，將樣品活性物質LiFePO₄、導電劑乙炔黑及粘結劑PVDF按80:15:5的質量比混合均勻混制成漿料；

（2）經上述漿料涂于鋁箔上，在110℃下真空干燥24h后得到電極；

步驟3：模擬電池組成：

以上述制備的電極，金屬鋰為負極，1mol/L?LiPF₆/(EC+DMC)為電解液，微孔聚丙烯膜為隔膜，在充滿Ar氣的手套箱中裝配成紐扣電池，室溫放置10h后，即可使用。

其中，LiFePO₄的制備過程中，N₂/H₂混合氣氛保護的溫度為550℃、650℃以及750℃，升溫速率為8-10℃/min，保溫溫度5min。