[發明專利]一種正極極片表面沉積氮化鈦的鋰離子電池制作方法

在審

• 申請號: 201811124410.1
• 申請日: 2018-09-26
• 公開（公告）號: CN109167102A
• 公開（公告）日: 2019-01-08
• 發明（設計）人: 池毓彬;洪禮訓;林應斌;黃志高
• 申請（專利權）人: 福建師范大學
• 主分類號: H01M10/0585
• 分類號: H01M10/0585;H01M4/1397;H01M4/04;H01M10/0525
• 代理公司: 福州君誠知識產權代理有限公司 35211
• 代理人: 戴雨君

1.一種正極極片表面沉積氮化鈦的鋰離子電池制備方法，該方法使用極片沖切機，將正極極片、負極極片沖切成2063C8型號的電芯極片，并堆疊成2063C8型號電芯，使用鋁塑膜對電芯進行頂側封裝，將封裝好的電芯置于真空干燥箱中進行烘烤，烘烤后的電芯轉移至手套箱內進行注液、預封口，最后對預封口后的電芯進行陳化、熱冷壓、化成、二封等操作制成2063C8鋰離子電池，其特征在于所述的正極極片，其表面為沉積有氮化鈦的磷酸鐵鋰正極極片，其制備過程如下：

（1）按質量比(92~96):(1~4):(2~6)稱取一定質量的磷酸鐵鋰粉末、導電炭黑和聚偏氟乙烯粉末，以80~110℃的溫度分別真空烘烤8~24小時備用；

（2）將聚偏氟乙烯粉末分散于N甲基吡咯烷酮溶液中，以15~30赫茲的攪拌速度攪拌1~5小時得到聚偏氟乙烯膠液；

（3）將導電炭黑加入到聚偏氟乙烯膠液中攪拌2~6小時，攪拌速度為15~30赫茲，然后將磷酸鐵鋰粉末加入到聚偏氟乙烯膠液中，并在真空條件下攪拌1.5~10小時，攪拌速度為15~30赫茲，得到磷酸鐵鋰漿料；

（4）使用不銹鋼篩網對磷酸鐵鋰漿料進行過篩，使用轉移式涂布機將過篩后的磷酸鐵鋰漿料涂敷在鋁箔的上下表面得到磷酸鐵鋰極片；

（5）將氮化鈦納米粉末分散于去離子水中并超聲分散2~20小時，配制成濃度為0.01~0.5克/升的氮化鈦懸浮液；

（6）用超聲霧化制備系統將得到的氮化鈦懸浮液霧化成小霧滴，并將氮化鈦霧滴噴涂于步驟（4）制作的磷酸鐵鋰極片上下表面，噴涂過程中通過加熱板對磷酸鐵鋰極片進行加熱；

（7）利用對輥機對噴涂過納米氮化鈦的磷酸鐵鋰極片進行輥壓，其壓實密度為2.00~2.40克/cm³，得到表面沉積氮化鈦的磷酸鐵鋰正極極片。

2.根據權利要求1所述的一種正極極片表面沉積氮化鈦的鋰離子電池制備方法，其特征在于步驟（2）中所述的N甲基吡咯烷酮質量為聚偏氟乙烯粉末質量的10~22倍。

3. 根據權利要求1所述的一種正極極片表面沉積氮化鈦的鋰離子電池制備方法，其特征在于步驟（3）中所述的真空條件為-0.07~ -0.09Mpa。

4.根據權利要求1所述的一種正極極片表面沉積氮化鈦的鋰離子電池制備方法，其特征在于步驟（4）中：所述的不銹鋼篩網，其目數為100~200目；所述的轉移式涂布機，第一節烘箱溫度為75~95℃；第二節烘箱為80~100℃；第三節烘箱溫度為85~105℃；所述的鋁箔，其厚度為10~25微米；所述的涂敷，正極極片干燥后磷酸鐵鋰漿料的雙面面密度為200~350克/m²。

5.根據權利要求1所述的一種正極極片表面沉積氮化鈦的鋰離子電池制備方法，其特征在于步驟（5）中所述的氮化鈦納米顆粒，其粒徑為30~80納米。

6. 根據權利要求1所述的一種正極極片表面沉積氮化鈦的鋰離子電池制備方法，其特征在于步驟（6）中：所述的超聲霧化制備系統，其震蕩頻率為 1.7M赫茲 或2.4M赫茲，霧化量為 0.2ml/分鐘~10ml/分鐘；所述的超聲霧化時間為30~120分鐘；所述的加熱板，其加熱溫度為80~100℃。