[發(fā)明專利]一種磷酸亞鐵鋰動力電池正極片的制備方法

在審

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• 申請日: 2016-04-05
• 公開（公告）號: CN105720267A
• 公開（公告）日: 2016-06-29
• 發(fā)明（設計）人: 肖瓊;李連烘;王先友
• 申請（專利權）人: 湖北宇能動力股份有限公司
• 主分類號: H01M4/58
• 分類號: H01M4/58;H01M4/139;H01M10/0525;H01M4/62
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及鋰電池技術領域，具體涉及一種磷酸亞鐵鋰動力電池正極片的制備方法。

背景技術

目前，隨著便攜式電子設備如手機、數碼相機、筆記本電腦的迅猛發(fā)展，市場對高功率、高能量密度電池的需求越來越大。鋰離子電池是迄今為止已經實用化的電池中電壓最高，能量密度最大的電池，具有良好的發(fā)展前景。

磷酸鐵鋰電池是近幾年來開始引起廣泛關注的新型鋰離子電池，由于磷酸鐵鋰(LiFePO4)材料具有比能量高、循環(huán)壽命長、結構穩(wěn)定、安全性能好、成本低廉，作為動力電池具有質量比能量高、單位價格/壽命低、工作電位高等諸多優(yōu)勢；另外磷酸鐵鋰材料無任何有毒有害物質不會對環(huán)境構成任何污染，被世界公認為綠色環(huán)保電池材料，該材料無論在生產及使用中均無污染，它正成為中大容量、中高功率鋰離子動力電池首選的正極材料。磷酸鐵鋰電池作為動力型電源，必將成為鉛酸、鎳氫及錳、鈷等系列電池最有前景的替代品。因此，磷酸鐵鋰電池被認為是標志著“鋰離子電池一個新時代的到來”。

中國專利申請公布號CN104617331A，申請公布日為2015年5月13日的發(fā)明公開了一種新能源混合動力汽車專用磷酸鐵鋰蓄電池，其包括串并聯組合的多個單體電池；單體電池包括正極板、負極板、隔膜以及電解質；正極板和負極板分別由相同尺寸的正負極集流體和涂覆于正負極集流體上的活性物質組成；正極板包括具有橄欖石結構的磷酸鐵鋰，導電劑和正極集流體；正極集流體采用斜拉鋁網，鋁網厚度為：0.10-0.15mm；單體電池的正極活性物質的重量百分組成為：LiFePO₄∶SP∶KS-6∶PVDF∶NMP=(90-92)∶(1-2)∶(2-1)∶(5-6)∶(120-140)。

該磷酸鐵鋰蓄電池采用油性體系配方，使用PVDF（聚偏氟二氯乙烯）作為粘結劑和NMP(N-甲基吡咯烷酮)作為溶劑。但是在涂布過程中，大量含有NMP的氣體排到空氣中，污染環(huán)境，同時NMP成本較高，增加了電池的生產成本。因此，采用水系體系的配方可以避免環(huán)境污染和降低生產成本得到了廣泛的應用，但由于水系體系中采用LA132等LA系列水性粘合劑制成的正極片較硬，在分切工序中極易出現掉粉現象，同時正極活性物的克容量也較采用油性體系的降低。

發(fā)明內容

本發(fā)明是為了解決現有技術的缺陷和不足，提供一種可以明顯改善磷酸鐵鋰正極片掉粉和提高磷酸鐵鋰克容量發(fā)揮，且成本低廉、操作簡單易行的磷酸亞鐵鋰動力電池正極片的制備方法。

為實現以上目的，本發(fā)明的技術解決方案是：

一種磷酸亞鐵鋰動力電池正極片的制備方法，包括以下步驟：

1）將制備正極材料的粘合劑加入到溶劑中攪拌充分溶解制成溶液；

2）向步驟1）制得的溶液中分別加入導電劑、添加劑和磷酸亞鐵鋰，高速攪拌均勻，制得正極漿料；

3）將步驟2）所制得的漿料涂布在正極集流體上形成正極材料層；

4）在正極材料層上涂覆改善正極片安全性的涂覆層，經過干燥、輥壓、分切制成鋰離子電池正極片；

所述添加劑有由以下重量百分比的原料組成：乙醇1%～20%、N-甲基吡咯烷酮10%～30%、碳酸乙烯酯50%～85%。

所述添加劑占溶劑的比例按重量百分比計為3%～20%。

所述導電劑為導電炭黑、導電石墨中的一種或兩種。

所述粘合劑為LA132、LA133、LA135中的一種或幾種。

與現有技術相比，本發(fā)明的有益效果為：

1、本發(fā)明中加入到正極漿料中的乙醇、N-甲基吡咯烷酮、碳酸乙烯酯混合物能夠起到增塑的作用，從而降低水性粘合劑的表面能，使水性粘合劑的分子鏈更加舒展，從而使水性粘合劑在集流體上具有更強的附著力，使磷酸亞鐵鋰能夠更好的附著在集流體上，進而改善極片掉粉現象；水性粘合劑的分子鏈形態(tài)的改變，也使的Li+更容量在正負極間移動，提高磷酸亞鐵鋰克容量的發(fā)揮，延長電池的續(xù)航能力。

2、本發(fā)明的鋰離子動力電池所用的粘合劑為水性粘合劑，從而可使用水作為溶劑，水的處理成本低，對環(huán)境零污染，大大降低了電池的制造難度和成本，環(huán)保節(jié)能。

具體實施方式

以下結合實施例對本發(fā)明做進一步的說明。

實施例一：