[發明專利]一種提高錳酸鋰正極材料性能的方法

在審

• 申請號: 202210947545.8
• 申請日: 2022-08-09
• 公開（公告）號: CN115132973A
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發明（設計）人: 康凱;陳曉智;汪朝武;羅文宗;胡波;牛春光;葉繁;周劍波;邱文
• 申請（專利權）人: 貴州金瑞新材料有限責任公司
• 主分類號: H01M4/1391
• 分類號: H01M4/1391;H01M4/04;H01M10/052
• 代理公司: 北京盛凡佳華專利代理事務所(普通合伙) 11947
• 代理人: 華小明

本發明涉及鋰電池技術領域，公開了一種提高錳酸鋰正極材料性能的方法，包括以下步驟：步驟一：將錳酸鋰原料破碎至粉末或顆粒狀，同時制備去離子水并置于容器中，然后將錳酸鋰粉末傾倒至含有去離子水的容器中進行洗滌除雜，之后對其進行脫水干燥。本發明通過先將各原料置于高溫真空狀態下進行烘烤并按照一定比例混合攪拌，將熔融液涂布于流體鋁箔表面之后，先對烘干設備內部進行抽真空處理，之后使光滑鋼板壓緊貼附在材料的表面，再使鋼板與材料分離，進行二次抽真空處理，然后再使鋼板壓緊貼附在材料表面，利用對鋼板加熱實現真空脫氣烘干壓膜處理，最終形成表面光滑無毛刺的鋰電池正極片，提高其性能而避免存在爆炸起火的風險。

技術領域

本發明涉及鋰電池技術領域，具體為一種提高錳酸鋰正極材料性能的方法。

背景技術

目前，由于電子產業技術的發展，電子產品逐漸向小型化發展，手機電話、相機、筆記本電腦等要求電源小型化、高能量、高功率，對材料提出更高的要求，錳酸鋰正極材料具有成本低、易合成、工作電壓高、對環境無污染且有較高的容量等優勢，是最具發展潛力的鋰離子正極材料之一。

在利用錳酸鋰制作鋰電池正極片時，現有技術通過將LiMna₂O₄、導電劑、PVDF于80C真空烘烤6h，然后，按照一定的比例進行攪拌，涂布在集流體鋁箔上，經過120C真空脫氣烘干壓膜，制成鋰電池正極片。

然而在實際的生產過程中，進行真空脫氣烘干壓膜的過程中，由于前述步驟中的熔融液中可能存在的氣泡，在干燥成型時溢出，會導致成型極片表面的不均勻，甚至產生毛刺，在之后鋰電池正極片和隔膜貼合時，存在的不平整或者毛刺連接的問題，是導致鋰電池爆炸起火的主要元兇之一。因此，我們提出一種提高錳酸鋰正極材料性能的方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種提高錳酸鋰正極材料性能的方法，通過先將各原料置于高溫真空狀態下進行烘烤并按照一定比例混合攪拌，將熔融液涂布于流體鋁箔表面之后，先對烘干設備內部進行抽真空處理，之后使光滑鋼板壓緊貼附在材料的表面，再使鋼板與材料分離，進行二次抽真空處理，然后再使鋼板壓緊貼附在材料表面，利用對鋼板加熱實現真空脫氣烘干壓膜處理，最終形成表面光滑無毛刺的鋰電池正極片，提高其性能而避免存在爆炸起火的風險，解決了背景技術中所提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種提高錳酸鋰正極材料性能的方法，包括以下步驟：

步驟一：將錳酸鋰原料破碎至粉末或顆粒狀，同時制備去離子水并置于容器中，然后將錳酸鋰粉末傾倒至含有去離子水的容器中進行洗滌除雜，之后對其進行脫水干燥；

步驟二：將LiMna2O4、導電劑、PVDF等原料置于80C真空烘烤，之后，然后按照對應比例在真空和加熱狀態下進行混合攪拌形成熔融液，由于高溫和真空的狀態，會使熔融液中存在的氣泡和氣體排出；

步驟三：之后將熔融液涂布于流體鋁箔表面，并將其置于真空烘干設備中，先對烘干設備內部進行抽真空處理，進一步去除熔融液中的氣泡，之后使光滑鋼板壓緊貼附在材料的表面，將材料表面壓平，再使鋼板與材料分離，進行二次抽真空處理，再次去除熔融液中的氣泡，之后再使鋼板壓緊貼附在材料表面，將材料表面壓制平整狀態，利用烘干設備對鋼板進行加熱，實現對材料的真空脫氣烘干壓膜處理；

步驟四：當材料成型貼附于流體鋁箔表面而形成鋰電池正極片之后，使鋼板從其表面移開，并從烘干設備中取出，獲得表面光滑平整的鋰電池正極片；

步驟五：使鋰電池正極片降溫冷卻，然后使用視覺檢查機器，對其表面進行光滑度的檢查。

作為本發明的一種優選實施方式，所述步驟一中通過工業級精密研磨機，對錳酸鋰原料進行破碎研磨。

作為本發明的一種優選實施方式，所述步驟一中的去離子水通過利用蒸餾水經RO反滲透技術制得。