[發(fā)明專利]一種鋰離子電池制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711402087.5
• 申請(qǐng)日: 2017-12-22
• 公開（公告）號(hào): CN108598577B
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王琦;趙挺;楊容;柏祥濤;高哲峰;莊衛(wèi)東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國聯(lián)汽車動(dòng)力電池研究院有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H01M10/058
• 分類號(hào): H01M10/058;H01M10/0525
• 代理公司: 北京北新智誠知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11100
• 代理人: 劉徐紅

本發(fā)明涉及一種鋰離子電池制造方法，屬于鋰離子電池制備技術(shù)領(lǐng)域。該方法步驟如下：(1)電極材料粉末的制備；(2)預(yù)制體的制備；(3)鋰離子電池漿料的制備；(4)極片的制備；(5)電芯的制備；(6)鋰離子電池制備。本發(fā)明的可用于鋰離子電池生產(chǎn)的預(yù)制體投料設(shè)備操作方便、減少粉料揚(yáng)塵與損耗的幾率、易于機(jī)械化操作、大大減少生產(chǎn)誤差與生產(chǎn)時(shí)間。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鋰離子電池制造方法，屬于鋰離子電池制造技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

近年來，隨著鋰離子電池的儲(chǔ)電能力和生產(chǎn)技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步，鋰離子電池已經(jīng)成為電子產(chǎn)品、電動(dòng)汽車的主要儲(chǔ)能設(shè)備。與此同時(shí)，鋰離子電池的市場(chǎng)需要量大幅度上升，與此同時(shí)，對(duì)鋰離子電池的生產(chǎn)成本、生產(chǎn)效率以及性能一致性的需求也日益提高。

汽車用動(dòng)力電池對(duì)鋰離子電池的性能一致性要求較高，對(duì)正極、負(fù)極電極材料的一致性的需求也相應(yīng)提高。在電極材料的生產(chǎn)過程中，無論生產(chǎn)條件控制達(dá)到多高的水平，不同的批次之間難免存在一定的一致性差異。故需要對(duì)不同生產(chǎn)批次的材料進(jìn)行均勻混合的操作工序(簡稱批混)，以實(shí)現(xiàn)材料的一致性。

在鋰離子電池的制備過程中，首先要進(jìn)行漿料的生產(chǎn)。漿料生產(chǎn)過程中，主要有兩種路線，其一：先將粘結(jié)劑和溶劑混合攪拌，制備膠液，再將電極材料、導(dǎo)電劑、添加劑依次加入攪拌釜中，加入膠液進(jìn)行攪拌分散；其二：直接將粘結(jié)劑、導(dǎo)電劑、電極材料、添加劑加入攪拌釜中，加入溶劑進(jìn)行攪拌分散。

在這兩個(gè)制備路線中，電極材料、導(dǎo)電劑、添加劑都是粉末狀物體。粉體的稱量過程主要分為人工稱量和設(shè)備稱量兩種技術(shù)。人工稱量采用電子秤對(duì)各組分依次進(jìn)行手動(dòng)稱量和加料，每種粉體都需要進(jìn)行一次稱量，過程繁瑣且容易造成職業(yè)傷害；也可選用自動(dòng)加料設(shè)備，會(huì)增加生產(chǎn)成本和場(chǎng)地。

例如，CN201611200897公開的“鋰離子電池漿料及其制備方法”，該技術(shù)方案采用的勻漿步驟如下，步驟一、將活性材料、粘結(jié)劑和導(dǎo)電劑除鐵后投入雙軸槳葉式高效混合機(jī)中，混合均勻，形成混合粉體。步驟二、在所述混合粉體中加入溶劑，攪拌以混合均勻，形成混合漿料。步驟三、將所述混合漿料投入高速分散機(jī)中進(jìn)行高速分散，形成固含量為70-80％的半成品漿料。步驟四、將所述半成品漿料真空下除泡、過篩，形成鋰離子電池漿料。該專利申請(qǐng)公開的技術(shù)方案中，需要將各個(gè)粉體依次進(jìn)行投料，投料步驟相對(duì)較繁瑣，需要進(jìn)行稱量操作。

例如，CN201110095839公開的“鋰離子電池漿料及其制備方法及鋰離子電池”中，采用的勻漿步驟如下：步驟一、使用粘接劑制備濃度為3％～7％的膠液；步驟二、將活性物質(zhì)和導(dǎo)電劑在三臂行星攪拌機(jī)中，在低速下均勻混合形成粉體；步驟三、在步驟二中的粉體中加入溶劑的總量的1％～15％，在低速下均勻混合形成濕粉體，其中，溶劑的總量與所述粉體的質(zhì)量比為55∶4～50∶50；步驟四、在步驟三中的濕粉體中加入膠液的20％～50％和剩余的溶劑，在高速下均勻混合；步驟五、加入剩余的膠液，先在低速下均勻攪拌5～10分鐘，然后在高速下攪拌2～5小時(shí)，形成鋰離子電池漿料。該專利申請(qǐng)公開的技術(shù)方案中，采用先配膠后配制漿料的流程，需要制膠設(shè)備和勻漿設(shè)備，同時(shí)所有的粉料都需要稱量步驟，投料步驟相對(duì)較繁瑣，需要手工稱料或機(jī)械加料。

因此，提供一種操作方便、減少粉料揚(yáng)塵與損耗的幾率、易于機(jī)械化操作、大大減少生產(chǎn)誤差與生產(chǎn)時(shí)間的鋰離子電池制造方法就成為該技術(shù)領(lǐng)域急需解決的技術(shù)難題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種操作方便、減少粉料揚(yáng)塵與損耗的幾率、易于機(jī)械化操作、大大減少生產(chǎn)誤差與生產(chǎn)時(shí)間的鋰離子電池制造方法。

本發(fā)明的上述目的是通過以下技術(shù)方案達(dá)到的：

一種鋰離子電池制造方法，其步驟如下：

(1)電極材料粉末的制備

在電極材料生產(chǎn)的批混工序中，同步將導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑、添加劑同時(shí)加入，獲得均勻粉末；