[發(fā)明專利]一種鋰電池的正極材料及其制作方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202010793697.8
• 申請日: 2020-08-10
• 公開（公告）號: CN112072099A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊建松;涂蘊航;廖胡令
• 申請（專利權(quán)）人: 貴州眾智華創(chuàng)電子科技有限公司
• 主分類號: H01M4/48
• 分類號: H01M4/48;H01M4/505;H01M4/36;H01M10/0525;H01M6/14;H01M4/62
• 代理公司: 北京聯(lián)瑞聯(lián)豐知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11411
• 代理人: 鄭自群

本發(fā)明公開了一種鋰電池的正極材料，所述正極材料由以下質(zhì)量分數(shù)的組分制成：二氧化錳85～92％，聚四氟乙烯乳液58～60％、石墨導(dǎo)電劑0.5～1.5％，碳納米管漿料3.5～5％、附加劑1～2％，粘合劑6～8％；本發(fā)明鋰電池的正極材料及其制作方法的有益效果為：縮短了攪拌所需要的時間，上述加工方法能夠顯著改善鋰電池生產(chǎn)中電極漿料的均勻性與穩(wěn)定性，進而提高鋰電池生產(chǎn)過程的可控性和產(chǎn)品性能的一致性，同時，生產(chǎn)效率得以顯著提高，且不破壞活性物質(zhì)的電化學(xué)性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋰電池技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種鋰電池的正極材料及其制作方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)在各鋰錳電池生產(chǎn)廠家在制備鋰電池正極柱時均采用以下方法制備：將各種原料混合攪拌，攪拌的主要作用是將電池所需的活性物質(zhì)、粘結(jié)劑和導(dǎo)電劑攪拌均勻，制成正極原料，燒制，再通過成型機的擠壓成形，得到所要的尺寸的鋰電池正極柱，各組分的最終分散狀態(tài)直接影響鋰電池的容量發(fā)揮、倍率性能、循環(huán)壽命、內(nèi)阻一致性、以及安全性能,因此如何實現(xiàn)正極漿料的均勻分散是鋰電池整個生產(chǎn)過程的重中之重。

現(xiàn)有技術(shù)中，采用的攪拌方法基本上是先干拌，然后加一定比例的粘結(jié)劑攪拌，此種工藝從攪拌均勻性的角度分析，干拌時間難以掌控，導(dǎo)致電池各方面性能較為欠缺，主要由于活性物質(zhì)二氧化錳和導(dǎo)電物炭黑二種材料的視比重相差太大，時間短，攪拌不均勻，時間長，二種材料易分層，另外從環(huán)保的角度，由于導(dǎo)電物炭黑視比重小，在生產(chǎn)中易產(chǎn)生粉料飛揚，對于環(huán)境保護用工人的身體保護都有一定的影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種避免活性物質(zhì)與導(dǎo)電物的視比重相差大而引起的攪拌不均勻的鋰電池的正極材料。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種鋰電池的正極材料，所述正極材料由以下質(zhì)量分數(shù)的組分制成：

二氧化錳85～92％，聚四氟乙烯乳液58～60％、石墨導(dǎo)電劑0.5～1.5％，碳納米管漿料3.5～5％、附加劑1～2％，粘合劑6～8％；

采用上述組分制備鋰電池正極材料的制作方法，包括以下具體步驟：

步驟一：先將石墨導(dǎo)電劑及碳納米管漿料放入高速真空攪拌機中，加入去離子水后，開啟高速真空攪拌機進行攪拌，真空攪拌速度自轉(zhuǎn)13～25rpm、公轉(zhuǎn)2500～5760rpm，時間為15～20min，得到粗漿料；

步驟二：將純度為二氧化錳、附加劑和粘合劑加入到粗漿料中，再次進行真空攪拌，真空攪拌速度自轉(zhuǎn)13～25rpm、公轉(zhuǎn)2500～5760rpm，時間為50～60min，得到正極漿料；

步驟三：將步驟二中處理過后的正極漿料放入高溫烘箱進行干燥處理即可。

進一步的，為便于導(dǎo)出攪拌過程中產(chǎn)生的熱量，所述高速真空攪拌機內(nèi)有循環(huán)水冷卻裝置。

進一步的，為便于攪拌，不會使正極漿料呈流體狀，所述正極漿料的重量是去離子水重量的3～4倍。

進一步的，為達到更好的分散效果，所述步驟一中與步驟二中，先開低速檔攪拌30～60s，此時攪拌速度為自轉(zhuǎn)13rpm、公轉(zhuǎn)2500rpm，然后轉(zhuǎn)為高速攪拌，攪拌速度為自轉(zhuǎn)25rpm、公轉(zhuǎn)5760rpm。先低速攪拌降低對設(shè)備的損耗，再高速攪拌保證正極漿料粘度較好。

進一步的，所述步驟三中，干燥處理包括擠壓工序和烘干工序，擠壓工序的壓力為90～110kg/cm，擠壓時間為30～120s，干燥工序的溫度為120～150℃，干燥時間為20～24h。

進一步的，上述正極材料質(zhì)量分數(shù)中，所述二氧化錳的純度為88～92％。