锂电池正极浆料的制备方法

文档序号:9789475阅读:909来源:国知局
锂电池正极浆料的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于裡离子电池技术领域,具体设及一种裡电池正极浆料的制备方法。
【背景技术】
[0002] 与传统二次电池铅酸电池、儀儒电池、儀氨电池等相比,裡离子电池具有电压高、 体积小、寿命长、能量密度大、循环性能好、自放电率低、无记忆效应、环境友好等优点,正是 凭借运些优点,裡离子电池自1991年商品化W来发展迅速并已广泛应用于手机、笔记本电 脑、小型摄像机、医疗器具等便携式电子产品中。同时,近年来,裡离子电池应用范围不断扩 大,逐渐运用到电动玩具、电动工具、电动自行车W及电动汽车等市场,并向军事、太空等领 域扩展。应用领域的不断扩展对裡离子电池性能提出了新的要求,如电动自行车、电动汽车 需要裡离子电池具有高工作电压、高功率密度。
[0003] 裡离子电池的负极一般采用石墨材料,导电性能良好,所W其高功率密度、高倍率 放电性能主要受正极材料的限制,正极材料导电性好、比表面积大,电极脱嵌裡反应速度 快,则裡电池高倍率放电性能会提高很多。

【发明内容】

[0004] 本发明针对电动自行车、电动汽车等对裡离子电池高功率性能的要求,公开了一 种裡电池正极浆料的制备方法。
[0005] 本发明的技术方案为:
[0006] -种裡电池正极浆料的制备方法,其特征在于,包括W下步骤:
[0007] (1)在真空揽拌机中加入溶剂,再加入全部粘结剂,中速揽拌30min;
[000引(2)加入导电剂,中速揽拌化;
[0009] (3)加入一半正极活性物质,高速揽拌化;
[0010] (4)加入另一半正极棘性物质,高速揽拌30min;
[0011] (5)抽真空,当真空度达到0.OlMPa时,再持续抽3min,在真空状态下继续高速揽拌 化;
[0012] (6)揽拌结束后,关闭真空,用氮气或氮气破真空,打开揽拌桶,加入质量为溶剂质 量0.1%的乙醇,再抽真空,当真空度达到0.OlM化时,再持续抽3min,然后在真空状态下低 速揽拌30min;
[0013] (7)揽拌完毕后,关闭真空,用氮气或氮气破真空,打开揽拌桶,将浆料过100目筛, 除去颗粒和杂质,即可进行涂布。
[0014] 所述制备方法中各原材料的质量比含量为:正极活性物质91.5 %、导电剂6.5%、 粘结剂2 % ;溶剂用量为上述S个组分质量总和的105 %~115 %。
[001引所述溶剂为N-甲基邮咯烧酬。
[0016] 所述粘结剂为聚偏氣乙締 PVDF。
[0017] 所述导电剂为一种浆体,该浆体由质量比为1:3.5:1的导电石墨KS-6、碳纳米管和 N-甲基化咯烧酬混合揽拌均匀并密封包装而成。
[0018] 所述正极活性物质为儀钻儘酸裡=元材料,该=元材料中儀钻儘的摩尔比为1:1: Io
[0019] 优选的,所述正极活性物质在混浆前经过120°C真空烘烤化。
[0020] 在所述制备方法的制备过程中,若浆料溫度高于60°C,要打开冷却水进行循环降 溫O
[0021] 所述高速揽拌的速度为公转40~50化,自转30~40化;中速揽拌的速度为公转20 ~30化,自转20~30化;低速揽拌的速度为公转10化,自转OHz。
[0022] 本发明具有W下有益效果:
[0023] (1)本发明选用儀钻儘酸裡=元材料作为正极活性物质,该材料反应电压高,导电 性好,结构稳定不会巧塌,低溫放电性能好,非常适于做高功率裡离子电池正极材料;
[0024] (2)导电剂选用导电石墨与碳纳米管的混合材料,碳纳米管为管状中空结构,比表 面积大,导电性能优异,且提前与导电石墨、N-甲基化咯烧酬混合揽拌均匀密封包装,因此, 在正极浆料制备过程中不会出现材料团聚、分散不均的问题,所得浆料一致性良好;
[0025] (3)本发明制备方法采用真空揽拌,在混浆快结束时加入适量乙醇,可起到很好 的消泡作用,在涂布过程中不会出现因气泡产生的白点。浆料涂布前过100目筛网,可有效 去除颗粒,防止涂布表面因颗粒产生的凸点;
[0026] (4)在其它条件相同的情况下,使用本发明方法制备正极浆料的裡电池具有更好 的倍率充放电性能,功率密度高,循环寿命长。
【具体实施方式】
[0027] 下面通过【具体实施方式】对本发明做进一步详细的说明。
[0028] 实施例1
[0029] 本实施例制备正极浆料的具体步骤为:
[0030] (1)在真空揽拌机中加入34.4KgN-甲基化咯烧酬,再加入0.66Kg聚偏氣乙締 PVDF, W公转20化,自转20化的速度揽拌30min;
[00川 (2)加入2.13Kg导电剂,W公转20化,自转20化的速度揽拌化;
[0032] (3)加入15Kg儀钻儘酸裡S元材料,W公转40化,自转30化的速度揽拌化;
[0033] (4)加入15Kg儀钻儘酸裡S元材料,W公转50化,自转40化的速度揽拌30min;
[0034] (5)抽真空,当真空度达到0.0 lMPa时,再持续抽3min,在真空状态下继续W公转 50Hz,自转40化的速度揽拌化;
[0035] (6)揽拌结束后,关闭真空,用氮气或氮气破真空,打开揽拌桶,加入34.?乙醇,再 抽真空,当真空度达到0 .OlM化时,再持续抽3min,然后在真空状态下W公转10化,自转OHz 的速度揽拌30min;
[0036] (7)揽拌完毕后,关闭真空,用氮气或氮气破真空,打开揽拌桶,将浆料过100目筛, 除去颗粒和杂质,即可进行涂布。
[0037] 所述导电剂在使用前由质量比为1:3.5:1的导电石墨KS-6、碳纳米管和N-甲基化 咯烧酬混合揽拌均匀并密封包装。
[0038] 所述儀钻儘酸裡=元材料中儀钻儘的摩尔比为1:1:1,且在混浆前经过120°C真空 烘烤化。
[0039] 在上述制备过程中,若浆料溫度高于60°C,要打开冷却水进行循环降溫。
[0040] 实施例2
[0041 ]本实施例制备正极浆料的具体步骤为:
[0042] (1)在真空揽拌机中加入36KgN-甲基化咯烧酬,再加入0.66Kg聚偏氣乙締 PVDF,W 公转25化,自转25化的速度揽拌30min;
[00创 (2)加入2.13Kg导电剂,W公转25Hz,自转25Hz的速度揽拌化;
[0044] (3)加入15Kg儀钻儘酸裡S元材料,W公转45化,自转35化的速度揽拌化;
[0045] (4)加入15Kg儀钻儘酸裡S元材料,W公转50化,自转40化的速度揽拌30min;
[0046] (5)抽真空,当真空度达到0.0 lMPa时,再持续抽3min,在真空状态下继续W公转 50Hz,自转40化的速度揽拌化;
[0047] (6)揽拌结束后,关闭真空,用氮气或氮气破真空,打开揽拌桶,加入36g乙醇,再抽 真空,当真空度达到0.OlM化时,再持续抽3min,然后在真空状态下W公转10化,自转OHz的 速度揽拌30min;
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