[發明專利]一種鋰電池正極電極膜及其制備方法

在審

• 申請號: 202210263223.1
• 申請日: 2022-03-17
• 公開（公告）號: CN114914445A
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: 高曦
• 申請（專利權）人: 蘇州市新廣益電子有限公司
• 主分類號: H01M4/62
• 分類號: H01M4/62;H01M4/131;H01M4/136;H01M4/1391;H01M4/1397;H01M4/36;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/58;H01M10/0525;H01M10/0587
• 代理公司: 慈溪夏遠創科知識產權代理事務所(普通合伙) 33286
• 代理人: 陳伯祥

1.一種鋰電池正極電極膜，其特征在于，包括如下按重量份計的各組分：含鋰活性物質70-99份、粘合劑1-30份、導電劑0-5份；所述含鋰活性物質是由磷酸鐵鋰、富勒烯包覆Se/Ca/Ce共摻雜鎳錳酸鋰按質量比(2-4):1混合形成的混合物。

2.根據權利要求1所述的鋰電池正極電極膜，其特征在于，所述粘合劑為聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物和丁苯橡膠中的一種或幾種。

3.根據權利要求1所述的鋰電池正極電極膜，其特征在于，所述導電劑為導電劑SUPER-P、導電劑KS-6、導電石墨、碳納米管、石墨烯、碳纖維VGCF中的至少一種；所述導電劑的粒度為1500-2500目。

4.根據權利要求1所述的鋰電池正極電極膜，其特征在于，所述富勒烯包覆Se/Ca/Ce共摻雜鎳錳酸鋰的制備方法，包括如下步驟：

步驟D1、將乙酸錳、鋰鹽、鎳鹽、硒酸銫和鈣鹽加入質量分數為10-20%的檸檬酸溶液中，混合攪拌均勻后，噴霧干燥，得到分子水平上混合均勻的前驅體顆粒；然后將前驅體于室溫下以3-7℃/min升溫到700-900℃，再在該溫度下保溫13-18h后自然冷卻；待冷卻至室溫，將產物研磨，過200-400目篩得到Se/Ca/Ce共摻雜鎳錳酸鋰；

步驟D2、將富勒烯、分散劑以及粘結劑加入溶劑中混合均勻后，得到富勒烯漿料，然后加入經過步驟D1制成的Se/Ca/Ce共摻雜鎳錳酸鋰，在50-60℃下攪拌2-3小時，最后旋蒸除去溶劑，研磨過600-900目篩，即得到富勒烯包覆Se/Ca/Ce共摻雜鎳錳酸鋰。

5.根據權利要求4所述的鋰電池正極電極膜，其特征在于，步驟D1中所述乙酸錳、鋰鹽、鎳鹽、硒酸銫、鈣鹽、檸檬酸的摩爾比為1.5:1:1:(0.01-0.03):0.02:(5-8)。

6.根據權利要求4所述的鋰電池正極電極膜，其特征在于，所述鋰鹽為醋酸鋰、硝酸鋰或氯化鋰中的一種或幾種；所述鎳鹽為醋酸鎳、硝酸鎳或氯化鎳中的一種或幾種；所述鈣鹽為氯化鈣、硝酸鈣中的一種或兩種。

7.根據權利要求4所述的鋰電池正極電極膜，其特征在于，步驟D2中所述富勒烯、分散劑、粘結劑、溶劑、Se/Ca/Ce共摻雜鎳錳酸鋰的質量比為(1-6):(0.03-1):(0.1-1):(10-30):(0.2-0.9)；所述溶劑為N-甲基吡咯烷酮，粘結劑為聚偏氟乙稀，分散劑為聚乙烯吡咯烷酮；所述聚偏氟乙烯為浙氟龍?PVDF2022。

8.一種根據權利要求1-7任一項所述鋰電池正極電極膜的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟S1、按照重量份配比將各組分混合均勻后，得到混合物料；

步驟S2、將混合物料通過高溫高壓擠出設備擠出，經過狹縫模具成型；

步驟S3、進行輥壓定型并與集流體貼合；最后收卷，得到鋰電池正極電極膜成品。

9.根據權利要求8所述鋰電池正極電極膜的制備方法，其特征在于，步驟S2中所述高溫高壓擠出設備為三螺桿擠出機或活塞式加熱擠出機；所述高溫高壓擠出設備加熱部分溫度為190℃-250℃；所述高溫高壓擠出設備包括擠出機個數為1-3個。

10.根據權利要求9所述鋰電池正極電極膜的制備方法，其特征在于，步驟S2中所述擠出的擠出壓力由狹縫模具前壓力傳感器控制，控制范圍為5.0atm-1000.0atm；所述狹縫模具內狹縫個數與擠出機個數相等；步驟S3中所述集流體為銅箔或鋁箔；所述貼合為單面貼合或雙面貼合；所述輥壓定型所用輥子為鋼輥，溫度為60℃-160℃。