[發明專利]一種適用于12V啟停電源正極漿料的制備方法

在審

• 申請號: 202011441054.3
• 申請日: 2020-12-11
• 公開（公告）號: CN113036068A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 劉長來;夏詩忠;廖崇靜;孫光忠;朱彩兵;劉勇;張寶華
• 申請（專利權）人: 駱駝集團新能源電池有限公司
• 主分類號: H01M4/04
• 分類號: H01M4/04;H01M10/0525;B82Y40/00
• 代理公司: 襄陽嘉琛知識產權事務所 42217
• 代理人: 嚴崇姚

本發明的名稱為一種適用于12V啟停電源正極漿料的制備方法。屬于汽車啟停電池系統技術領域。它主要是解決目前制備納米級磷酸鐵鋰正極漿料時存在小粒徑顆粒分散困難和分散時間長的問題。它的主要特征在于包括以下步驟：使用三軸攪拌機對正極活性物質、導電劑、粘結劑進行預混；加入部分溶劑進行潤濕；加入部分溶劑進行預捏合；在三軸攪拌機中進行捏合；加入剩余溶劑，稀釋至合適的粘度；抽真空脫泡得到適宜涂布的磷酸鐵鋰漿料。本發明使用高粘度捏合工藝，將溶劑逐步加入固態粉末中，利用高固含量下物料不斷被擠壓、拉伸、折疊、剪切等作用力提高分散效果，主要用于12V啟停電源正極漿料的制備。

技術領域

本發明屬于汽車啟停電池系統技術領域，具體涉及一種適用于12V鋰離子啟停電池正極材料漿料的制備方法。

背景技術

隨著國家新能源汽車補貼的逐漸降低以及雙積分政策逐步推行，國家提出了2020年汽車要達到的5L/100km的油耗指標。為滿足油耗限值的目標要求，汽車行業必須采取各種技術方案來提升節能效果。

在總成方面，單純依靠提升內燃機燃燒效率來滿足節能效果的空間越來越小，汽車混動化、純電動化是最佳技術路線。電動化雖然是汽車的終極目標，但是由于高成本以及續航問題，無法在短期內大量普及。

目前，48V微混系統已在多種車型上搭載使用，但由于車上大多電氣元件采用12V電壓，該系統仍需要DC轉換和搭載一個12V電池，短期內12V電池無法被取代，成本較高。12V啟停系統可以直接取代鉛酸啟停，實現電池減重，提高低溫功率，降低發動機低速運轉燃油值。

根據USABC12V系統的要求，-30℃下6~10KW放電0.5S后再4.5KW放電4S（3次）冷啟動工作電壓＞8V。隨著材料合成技術的進步，納米級磷酸鐵鋰材料在啟停電池中逐漸應用。納米化的磷酸鐵鋰材料能夠提高離子和電子的傳輸率，提高其導電性能，從而改善電池的低溫放電性能和大功率放電性能。但是納米級磷酸鐵鋰在制備鋰離子啟停電池正極材料漿料時，表面積大容易發生團聚難以分散，存在小粒徑顆粒分散困難，分散時間長，攪拌速度需求更高，產熱量更大的缺陷。

發明內容

本發明是為了克服納米級的正極材料在制作漿料時不易分散、攪拌速度需求高和產熱量大的不足之處，提供一種分散性能好的鋰離子啟動電池正極材料漿料的制備方法。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：一種適用于12V啟停電源正極漿料的制備方法，其特征在于正極漿料由納米級正極活性物質、粘結劑、導電劑和溶劑組成；正極漿料制備包括以下步驟：

步驟一，使用三軸攪拌機對納米級正極活性物質、導電劑、粘結劑進行預混；

步驟二，在三軸攪拌機中加入部分溶劑進行潤濕；

步驟三，在三軸攪拌機中加入部分溶劑進行預捏合，加強粉料的浸潤；

步驟四，在三軸攪拌機中進行捏合，捏合的過程中物料不斷被擠壓、拉伸、折疊、剪切；經過一段時間的捏合，物料最終呈均勻的面團狀；

步驟五，在三軸攪拌機中加入剩余溶劑，完成漿料稀釋；

步驟六，在三軸攪拌機中抽真空脫泡，得到適宜涂布的正極漿料。

作為優選，納米級正極活性物質為納米磷酸鐵鋰。

作為優選，導電劑為導電炭黑、氣相生長碳纖維、碳納米管導電液中的至少兩種。

作為優選，粘結劑為聚偏氟乙烯。

作為優選，溶劑為N-甲基吡咯烷酮。

作為優選，正極漿料中，以納米級正極活性物質重量為基準，溶劑用量占納米級正極活性物質重量百分比的70%～100%，導電劑用量占納米級正極活性物質重量百分比的2%～3.5%，粘結劑用量占納米級正極活性物質重量百分比的2%～5%。