大容量锂电池正极板的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于锂系列一次电池技术领域，特别是涉及一种大容量锂电池正极板的制备方法。
[0002]锂一次电池由于具有优良的性能，被广泛应用于照相机、手表、电子安防、存储器备用电源、笔记本电脑的备用电源以及军事等领域。常见的锂一次电池包括，锂-二氧化锰、锂-氟化碳、锂-二氧化硫、锂-亚硫酰氯等。锂-二氧化锰具有电压高、放电电压平稳、二氧化锰成本低等优势，是当今应用最为广泛的锂一次电池，但其比能量较低；而锂-氟化碳电池是锂一次电池中比能量最高的，其理论重量比能量为2180Wh/kg，但其存在电压较低，低温下电压滞后严重，大电流放电产生热量大等缺点，同时由于氟化碳材料费用高使电池成本非常高，实用性比较有限。
[0003]经过检索发现申请号为200910088910.9，公开号为CN101604744，名称为:一种锂锰电池正极的发明专利，其说明书中公开了正极活性物质二氧化锰、石墨、聚四氟乙烯和氟化碳材料，按照质量比各组分的含量为二氧化锰:石墨:聚四氟乙烯:氟化碳材料=I: (0.06?0.08): (0.05?0.08): (0.01?0.3)，其阴极配方大大提高了锂电池的容量和大电流放电能力。但是其主要针对扣式电池，容量在I?2Ah，同时由于二氧化锰与氟化碳材料密度相差较大，很难保证分散均匀。
[0004]经过检索还发现申请号为200410020319.7，公开号为CN1738076，名称为:一种大功率锂一二氧化锰电池用正电极的制备方法的发明专利，其说明书中公开了将作为活性物质的电解二氧化锰热处理后进行了研磨；在常温下将研磨后的二氧化锰粉与乙炔黑按照10: 0.5-10: 2混合，并加入聚偏二氟乙烯作为粘结剂混合成正极混合物(I);涂布机将所述正极混合物(I)均匀涂在集流体(2)两面，压至0.2mm以下，烘干后即成为大功率锂一二氧化锰电池用正电极。该方法可以制备0.2mm以下的正电极，提高了锂-二氧化锰电池的输出功率，但由于锂箔制备工艺所限，很难低于0.1_，如果正极太薄，容易造成锂的剩余，带来安全性问题。而常规的涂布工艺很难制备超过0.3mm厚的正极板，电池的体积比能量较低。
【发明内容】
[0005]本发明为解决公知技术中存在的技术问题，提供一种材料之间密度相差小，无剩余锂、保证分散均勻、制备的电极厚度可控制在0.1mm?0.9mm,制成电池的容量可以达到90Ah，并且产热量低、体积比能量高、安全性能好的大容量锂电池正极板的制备方法。
[0006]本发明所采取的技术方案是:
[0007]大容量锂电池正极板的制备方法，其特点是:包括以下制作过程:
[0008]⑴合粉
[0009]选用二氧化锰和氟化碳作为正极活性物质，重量比为二氧化锰:氟化碳=100?10: 10?100 ;并按重量比为正极活性物质:导电剂:粘合剂=85?95: 2?15: I?6，将正极活性物质与导电剂和粘合剂混合均匀，然后在120°C?190°C下烘干3h?12h，形成混合粉；
[0010]⑵棍压
[0011]按重量比为乙醇:混合粉=40?60: 100称取乙醇，并用乙醇将过程⑴中混合粉浸湿，将辊压机的温度加热至60°C?80°C后，在辊压机上反复碾压浸湿的混合粉，直至形成厚度为0.1mm?0.7mm的膜片；
[0012](3)合片
[0013]将过程⑵中膜片裁成所需尺寸的小片，并在两小片之间加一片导网，置于对辊压机上进行合片，当合片的厚度为0.1mm?0.9mm,完成湿正极板的制作；
[0014]⑷烘干
[0015]将过程⑶中湿正极板平铺在不锈钢盘中，放入烘箱进行120°C?190°C、20h?50h烘干；立即取出后转入真空干燥箱中抽真空至真空度为-0.06MPa?-0.1MPa，烘干20h?50h，并每隔4h充一次干燥气体Ar气，烘干后立即转入手套箱或干燥间中自然冷却，即完成本发明大容量锂电池正极板的制作过程。
[0016]本发明还可以采用如下技术措施:
[0017]所述粘合剂为PVDF、PTFE, CMC、LA及丙烯腈聚合物中的两种或两种以上的混合物；所述导电剂为石墨、SP、乙炔黑或VGCF中的一种或一种以上混合物。
[0018]所述导网为铝网。
[0019]本发明具有的优点和积极效果是:
[0020]1、本发明采用二氧化锰与氟化碳共同作为正极活性物质，并采用压膜工艺，制备出厚度在0.1mm?0.9mm的正极板,解决了负极锂的剩余问题，提高了电池的安全性。
[0021]2、本发明由于采用了物理包覆的方式，用一种粘合剂将CFx与部分导电剂粘合，然后再逐步加入二氧化锰及其它导电剂，解决了二氧化锰与氟化碳材料由于密度相差较大不易混匀的问题，同时提高了 CFx的导电性。
[0022]3、本发明制备的电池容量可以达到90Ah。
【附图说明】
[0023]图1采用本发明制备的电极板制作锂-二氧化锰/氟化碳电池1#0.03C放电曲线图；
[0024]图2采用本发明制备的电极板制作锂-二氧化锰/氟化碳电池2#0.03C放电曲线图；
[0025]图3采用本发明制备的电极板制作纯锂-二氧化锰电池0.03C放电曲线图。
【具体实施方式】
[0026]为能进一步了解本发明的
【发明内容】
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下:
[0027]大容量锂电池正极板的制备方法，包括以下制作过程:
[0028]⑴合粉
[0029]选用二氧化锰和氟化碳作为正极活性物质，重量比为二氧化锰:氟化碳=100?10: 10?100 ;并按重量比正极活性物质:导电剂:粘合剂=(85?95): 2?15: I?6，将正极活性物质与导电剂和粘合剂混合均匀，然后在120°C?190°C下烘干3h?12h，形成混合粉。其中粘合剂可以采用PVDF、PTFE, CMC、LA及丙烯腈聚合物中的两种或多种，导电剂采用石墨、SP、乙炔黑或VGCF —种或一种以上；
[0030]⑵棍压
[0031]按重量比乙醇:混合粉=40?60: 100称取乙醇，并用乙醇将过程⑴中混合粉浸湿，将辊压机的温度加热至60°C?80°C后，在辊压机上反复碾压浸湿的混合粉，直至形成厚度为0.1mm?0.7mm的膜片；
[0032]⑶合片
[0033]将过程⑵中膜片裁成所需尺寸的小片，并在两小片之间加一片铝网，置于对辊压机上进行合片，当合片的厚度为0.1mm?0.9mm,完成湿正极板的制作；
[0034]⑷烘干
[0035]将过程⑶中湿正极板平铺在不锈钢盘中