一种新型锂离子电池的制作方法
【专利说明】
[0001]技术领域:
本发明涉及锂离子电池的制造领域，尤其涉及一种具备复合正极制备技术的新型锂离子电池。
[0002]【背景技术】:
近几年，锂离子电池特别是锂离子动力电池在电动工具、电动自行车、轻型电动车等中、大型动力设备上的应用日益受到关注和研究，锂离子电池特别是动力电池的应用逐步体现出日益高涨的热情，在电动大巴、电动汽车逐步走入大众生活的同时，续航里程不可避免的越来越受到关注，开发更高能量密度的、更可靠的动力锂离子电池已经刻不容缓。目前国内高容量动力电池的开发仍处于开发阶段，NCA、811镍钴铝/锰三元材料等正极材料在具备高比能量的同时，其材料特性对制作过程的客观条件提出了苛刻的要求，尤其表现在吸水性方面，虽然材料生产厂家提出了较多的改性方案，针对材料本身进行包覆改善，如《一种锰酸锂复合正极材料、其制备方法及锂离子电池》(申请公布号CN 104347853 A)、《一种锂离子电池正极材料及其制备方法和锂离子电池》(申请公布号CN 104733730 A)，但实际仍未进入产业化阶段。
[0003]
【发明内容】
:
本发明的目的是提供一种具备高比能量、并且加工成本较低的新型锂离子电池。
[0004]本发明的技术方案是，一种新型锂离子电池，其特征在于:它包括如下制作步骤:步骤1，选取三元正极材料、炭黑SP、炭黑KS-6干粉按照比例加入混料设备中；步骤2，加入一定量的PVDF/NMP胶液，加入后使用公转低速参数搅拌，保证步骤1中的干粉仍呈现粉末状态；步骤3，加入一定量的PVDF/NMP胶液，加入后使用公转高速、自传低速的参数搅拌，保证步骤2的浆料呈现高粘度搅拌状态；步骤4，加入一定量的PVDF/NMP胶液、NMP溶液，加入后公转高速、自传高速的参数搅拌，对步骤3的浆料进行稀释；步骤5，按照常规的锂离子电池制作工艺完成极板制作和电池制作。
[0005]所述的三元正极材料为523镍钴锰三元材料和三元系正极材料NCA的混合物或者523镍钴锰三元材料和811镍钴铝/锰三元材料的混合物。
[0006]所述的PVDF/NMP胶液的配比量为:三元正极材料94重量份，PVDF 2重量份，NMP胶液45重量份。
[0007]所述的炭黑SP、炭黑KS-6干粉加入量为:三元正极材料93重量份，炭黑SP 3重量份、炭黑KS-6 1重量份。
[0008]所述的步骤2中的搅拌参数为:公转12r/min搅拌60min。
[0009]所述的步骤3中的搅拌参数为:公转30r/min，自转500r/min，搅拌120min。
[0010]所述的步骤4中的搅拌参数为:公转30r/min，自转3000r/min，搅拌150min。
[0011]本发明中，通过将523镍钴锰三元材料与NCA、811镍钴铝/锰三元材料按照一定比例混合，可以有效的降低NCA、811镍钴铝/锰三元材料制作过程对客观条件的要求(尤其是水分控制要求)，实现了产业化目的，提升了电池的能量密度；同时结合在高粘度搅拌前增加干粉润湿步骤的混料方式，增加粉末比重，提升混料均匀性，提高了电池制作的稳定性，电池的可靠性得到明显提升。
[0012]本发明的优点:本发明均采用常规物料，通过优化配比和混料方式实现，未增加额外成本；本发明所得到产品具有更高的比能量，生产客观条件要求较低，可靠性保障易于实现、易于控制。
[0013]【具体实施方式】:
实施例1，
1、按照三元材料:PVDF:NMP质量比为94:2:45的比例先将PVDF与NMP按照重量选取，并对选取好的PVDF与NMP进行融合，配置得到PVDF胶液，配置好的胶液放置待用；
2、将Li (Ni0.5Co0.2Mn0.3) 02 (523 镍钴锰三元材料)和 Li (Ni0.8Co0.1)02 (811 镍钴锰三元材料)以质量比4:6的比例加入混合机中合称为三元材料，按照三元材料:炭黑SP:炭黑KS-6质量比为94:3:1的比例将SP与KS-6加入混合机中；
3、将步骤1中提前制得的PVDF胶液的总质量的12%加入混合机中，公转12r/min搅拌60min ；
4、将步骤1中提前制得的PVDF胶液的总质量的63%加入混合机中，公转30r/min，自转500r/min 揽摔 120min ；
5、将步骤1中提前制得的剩余PVDF胶液加入混合机中，取三元:NMP质量比为100:5的NMP溶液进行粘度调节，公转30r/min，自转3000r/min，搅拌150min ；
6、将制得的浆料按照常规的方法完成极片制作和电池制作。
[0014]上述制作过程在523镍钴锰三元材料生产控制条件下进行，经检测，该工艺制备的正极极片含水量在300~330ppm，与523镍钴锰三元材料极片相比含水量约高出20ppm。该极片制作的18650电池容量可以达到2600mAh，电池性能达到设计要求，能量密度提高约18%。
[0015]
实施例2，
1、按照三元材料:PVDF:NMP质量比为94:2:45的比例先将PVDF与NMP按照重量选取，并对选取好的PVDF与NMP进行融合，配置得到PVDF胶液，配置好的胶液放置待用；
2、将Li (Ni0.5Co0.2Mn0.3) 02 (523 镍钴锰三元材料)和 Li (Ni0.8Co0.1)02 (811 镍钴锰三元材料)以质量比7:3的比例加入混合机中合称为三元材料，按照三元材料:炭黑SP:炭黑KS-6质量比为94:3:1的比例将SP与KS-6加入混合机中；
3、将步骤1中提前制得的PVDF胶液的总质量的12%加入混合机中，公转12r/min搅拌60min ；
4、将步骤1中提前制得的PVDF胶液的总质量的63%加入混合机中，公转30r/min，自转500r/min 揽摔 120min ；
5、将步骤1中提前制得的剩余PVDF胶液加入混合机中，取三元:NMP质量比为100:5的NMP溶液进行粘度调节，公转30r/min，自转3000r/min，搅拌150min ；
6、将制得的浆料按照常规的方法完成极片制作和电池制作。
[0016]上述制作过程在523镍钴锰三元材料生产控制条件下进行，经检测，该工艺制备的正极极片含水量在280~300ppm，与523镍钴锰三元材料极片相比含水量接近。该极片制作的1