[發明專利]一種高倍率磷酸鐵鋰鋰離子電池正極片及制備方法

在審

• 申請號: 202011298967.4
• 申請日: 2020-11-19
• 公開（公告）號: CN112420994A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 陳慶;廖健淞;司文彬;白濤
• 申請（專利權）人: 成都新柯力化工科技有限公司
• 主分類號: H01M4/1397
• 分類號: H01M4/1397;H01M4/62;H01M4/58;H01M4/136;H01M10/0525
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• 代理人: 暫無信息

1.一種高倍率磷酸鐵鋰鋰離子電池正極片的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一、將碳纖維粉末加入丙酮溶液浸泡30-60s，使用去離子水洗凈，使用高錳酸鉀對碳纖維粉末進行表面氧化處理，獲得表面氧化的碳纖維粉末；

步驟二、將步驟一中獲得的表面氧化的碳纖維粉末平均分為兩份，第一份與84%wt的磷酸溶液混合，第二份與飽和三聚氰胺水溶液混合，將兩種混合液分別攪拌2-3h后過濾，取分離出的固體產物分別置于氬氣保護下的真空爐中，在600-800℃下熱解1.5-2.5h，分別獲得磷酸改性碳纖維粉末與三聚氰胺改性碳纖維粉末；

步驟三、將磷酸鐵鋰粉末與未經改性的長絲碳纖維在無水乙醇溶液中共混，之后向溶液中加入NMP和PVDF進行超聲處理，獲得磷酸鐵鋰/碳纖維漿料，記為漿料A；

步驟四、將步驟二中獲得的磷酸改性碳纖維粉末與無水乙醇、成膜劑A配置為25%wt的漿料，記為漿料B；將步驟二中獲得的三聚氰胺改性碳纖維粉末與無水乙醇、成膜劑B配置為25%wt的漿料，記為漿料C；將漿料B、漿料A、漿料C依次涂布于銅箔表面，之后在輥筒表面噴涂電解液，經輥壓、干燥后獲得正極極片。

2.根據權利要求1所述的一種高倍率磷酸鐵鋰鋰離子電池正極片的制備方法，其特征在于：步驟一中所述高錳酸鉀的添加量為碳纖維粉末質量的5~15%；所述表面氧化處理的溫度為60~80℃，處理時間為2~5h。

3.根據權利要求1所述的一種高倍率磷酸鐵鋰鋰離子電池正極片的制備方法，其特征在于：步驟三中各原料按重量份計，分別為：磷酸鐵鋰100-200份，長絲碳纖維20-50份，NMP20-30份，PVDF 2-3份，無水乙醇200-400份。

4.根據權利要求3所述的一種高倍率磷酸鐵鋰鋰離子電池正極片的制備方法，其特征在于：步驟三中各原料按重量份計，分別為：磷酸鐵鋰120-160份，長絲碳纖維30-40份，NMP22-26份，PVDF2-3份，無水乙醇250-350份。

5.根據權利要求1所述的一種高倍率磷酸鐵鋰鋰離子電池正極片的制備方法，其特征在于：步驟三中所述長絲碳纖維長度為0.5-100mm，直徑小于20um。

6.根據權利要求1所述的一種高倍率磷酸鐵鋰鋰離子電池正極片的制備方法，其特征在于：步驟四中所述成膜劑A為羥丙基甲基纖維素、丙烯酸樹脂、聚乙烯吡咯烷酮K30中的至少一種；

所述成膜劑A的加入量為磷酸改性碳纖維粉末質量的1-3%。

7.根據權利要求1所述的一種高倍率磷酸鐵鋰鋰離子電池正極片的制備方法，其特征在于：步驟四中所述成膜劑B為羥丙基甲基纖維素、丙烯酸樹脂、聚乙烯吡咯烷酮K30中的至少一種；

所述成膜劑B的加入量為三聚氰胺改性碳纖維粉末質量的1-3%。

8.根據權利要求1所述的一種高倍率磷酸鐵鋰鋰離子電池正極片的制備方法，其特征在于：所述步驟四中所述漿料B、漿料A、漿料C依次涂布于銅箔表面的厚度分別為：漿料B10-20um，漿料A 200-250um，漿料C 10-20um。

9.根據權利要求1所述的一種高倍率磷酸鐵鋰鋰離子電池正極片的制備方法，其特征在于：所述步驟四中所述干燥溫度為100~120℃，干燥時間為5~10h。

10.一種高倍率磷酸鐵鋰鋰離子電池正極片，其特征在于，由權利要求1~9任一項所述的方法制備得到。