[發(fā)明專利]一種高壓實(shí)密度的正極材料的制作配方

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810752464.6
• 申請(qǐng)日: 2018-07-10
• 公開（公告）號(hào): CN108807982A
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭永興;卜相楠;周雷軍;嬌賀東;曾裕;鄧志華;崔獻(xiàn)廣;王紅明;安中舉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江西星盈科技有限公司
• 主分類號(hào): H01M4/525
• 分類號(hào): H01M4/525;H01M4/62
• 代理公司: 南昌卓爾精誠(chéng)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 36133
• 代理人: 羅茶根

本發(fā)明公開了一種高壓實(shí)密度的正極材料的制作配方，包括以下質(zhì)量比組分：1%聚偏氟乙烯粉末、1%碳納米管粉末、1%導(dǎo)電炭黑粉末以及97%811鎳鈷錳酸鋰粉末，將上述粉末混入N?甲基吡咯烷酮溶劑進(jìn)行攪拌制成正極材料的漿料。本發(fā)明的配方組成材料再加工冷壓工藝后，原材中的大小顆粒混合可以有效增加材料的壓實(shí)密度，并且提高克容量以及電池的循環(huán)性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及汽車動(dòng)力鋰電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高壓實(shí)密度的正極材料的制作配方。

背景技術(shù)

近年來(lái)研究者通過各種手段來(lái)提高鋰離子電池的能量密度，如提高正負(fù)極材料的比容量，使用高鎳三元以及硅碳負(fù)極等，來(lái)改善其續(xù)航里程的不足。三元材料相對(duì)于磷酸鐵鋰材料，有著更高的比容量，真實(shí)密度為4.8g/cm3，實(shí)際的壓實(shí)密度一般只能做到3.4-3.5g/cm3，過高的壓實(shí)密度會(huì)導(dǎo)致三元材料顆粒破碎，新鮮界面裸露導(dǎo)致電池壽命急劇下降。

也就是說(shuō)，由于傳統(tǒng)的正極材料的組成配方限制了其成型后的正極極片密度，所以如何提出一種能夠提高正極極片密度的正極材料配方是業(yè)界亟待解決問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提出了一種高壓實(shí)密度的正極材料的制作配方。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種高壓實(shí)密度的正極材料的制作配方，包括以下質(zhì)量比組分：1%聚偏氟乙烯粉末、1%碳納米管粉末、1%導(dǎo)電炭黑粉末以及97%811鎳鈷錳酸鋰粉末，將上述粉末混入N-甲基吡咯烷酮溶劑進(jìn)行攪拌制成正極材料的漿料。

進(jìn)一步地，所述811鎳鈷錳酸鋰粉末采用粒徑為4μm粒徑、7μm粒徑、14μm粒徑的三種不同粒徑的三元811鎳鈷錳酸鋰顆粒等比例混合制成。

其中，上述的材料聚偏氟乙稀學(xué)名是Polyvinylidene Fluoride（英文縮寫PVDF）碳納米管的學(xué)名是Carbon Nanotube（英文縮寫CNT）；導(dǎo)電炭黑的學(xué)名是superpli （英文縮寫SP）；811鎳鈷錳酸鋰學(xué)名是Lithium Nickel Cobalt Manganese Oxide（英文縮寫NCM811）。

本發(fā)明的正極材料的配方將將粒徑D50為4μm、7μm、14μm的三元顆粒等比例混合，并根據(jù)漿料配方1%PVDF、1%CNT、1%SP、97%NCM811制備成正極極片，經(jīng)3.5g/cm3冷壓后，與負(fù)極片、隔離膜、電解液組裝成軟包電池，并在4.2V下進(jìn)行3C的循環(huán)測(cè)試。將正極片沿橫截面進(jìn)行Ar離子拋光，可以看到內(nèi)部顆粒排列緊密，并且顆粒沒有破碎現(xiàn)象出現(xiàn)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的配方組成材料再加工冷壓工藝后，原材中的大小顆粒混合可以有效增加材料的壓實(shí)密度，并且提高克容量以及電池的循環(huán)性能。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的實(shí)施例中的C組冷壓后截面掃描圖；

圖2為本發(fā)明的實(shí)施例中的D組冷壓后截面掃描圖；

圖3為本發(fā)明的實(shí)施例中的C組和D組4.2V下的3C循環(huán)曲線圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。

實(shí)施例：試驗(yàn)對(duì)比

選取燒結(jié)得到不同粒徑的NCM811材料，D50分別為4μm、7μm、14μm；等重量取三種D50的材料，混合均勻，得到混合粒徑的三元NCM811。設(shè)置實(shí)驗(yàn)組別，其中，粒徑4μm、7μm、14μm以及混合粒徑分別為A、B、C、D四組，然后分別使用N-甲基吡咯烷酮溶劑將每一組正極材料制成漿料，經(jīng)涂布、烘烤后進(jìn)行冷壓。