专利名称：一种高倍率型锂离子电池正极极片的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种高倍率型锂离子电池正极极片的制作方法，使用该极片制作的电池具有短路率低，安全性能高的特点。
背景技术：
锂离子电池由于其电化学反应特点，所用的隔膜通常在18-40 μ m之间，而电池正负极极片的材料，以正极为镍钴锰酸锂，负极为人造石墨的圆柱形电池为例，其正极的D50 粒径通常在5-10 μ m, D90粒径在20 μ m以上。负极的D50粒径通常在15-25 μ m。作为高倍率放电的锂离子电池，通常需要用较薄的隔膜来降低电池内阻实现高倍率放电性能，且极片面积较大，所用隔膜通常低于25 μ m,基于以上数据对比，常规的负极片粉尘或者颗粒较大的正极片粉尘就很容易刺穿电池隔膜造成电池的短路和微短路，而面积较大的极片更是增加了短路的几率。
发明内容
本发明的目的是提供一种高倍率型锂离子电池正极极片的制作方法，该方法通过对于极片表面进行包覆，形成一层可以通过锂离子又能阻止极片粉尘刺穿隔膜引起短路的包覆层，来降低电池微短路的风险，提高电池的安全性能。按照本发明提供的技术方案，一种高倍率型锂离子电池正极极片的制作方法，包括如下步骤其配方比例按重量份数计a、以镍钴锰酸锂为正极活性物质，以碳黑、导电石墨为导电剂，以聚偏氟乙烯作为粘结剂，镍钴锰酸锂为90 95份，聚偏氟乙烯为2 6份，碳黑为1 5份、导电石墨为0. 5 5份;b、将步骤a中的固体物质分别在小于或等于-0. 095MPa的真空度条件下烘烤2 4小时，烘烤温度为80 120°C ；将烘烤后的固体物质冷却至21 25°C，取N-甲基吡咯烷酮溶液作为溶剂，将聚偏氟乙烯倒入N-甲基吡咯烷酮溶液中，N-甲基吡咯烷酮溶液与步骤 a中的固体物质的重量比为0. 3 1. 0 1，在小于或等于-0. 095MPa的真空度条件下搅拌 1 5小时使其充分溶解，再将碳黑、导电石墨和镍钴锰酸锂倒入溶解好的溶液中，在小于或等于-0. 095MPa的真空度条件下搅拌5 10小时，制成黏度为1500 65001 · s的浆料；C、取厚度为10 45um的铝箔，将步骤b得到的浆料涂在铝箔表面，涂在铝箔表面的浆料极片面密度为150 500g/cm2，涂覆好的极片通过烘箱将N-甲基吡咯烷酮挥发后烘干，烘干温度80 120°C ；d、将聚乙烯吡咯烷酮为0. 5 5份，加入无水乙醇为95 99. 5份中，在常温常压下搅拌溶解制成溶液；e、在步骤c得到的涂敷有浆料的极片上涂覆一层步骤d制得的溶液，涂覆厚度 2 8 μ m，极片表面用常温空气吹干；再在小于或等于-0. 095MPa的真空度条件下用80 120°C烘烤8 20小时，冷却后用Φ 500的轧机将极片压成厚度80 200 μ m,制成正极片。作为本发明的进一步改进，所述步骤c中得到的涂敷有浆料的极板上涂覆一层步骤d制得的溶液，d溶液的质量浓度为0. 5 5%。本发明方法制得的锂离子电池正极极片具有浮粉少、极片表面光滑无毛刺、高倍率放电性能好和可靠性高的特点，而且操作方法简单易行，电池装配合格率高，用该正极片制作的锂离子电池适合作为电动工具和电动自行车驱动电源使用。
图1是本发明实施例和比较例得到的极片做成电池15C倍率循环性能图。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。实施例1 本发明一种高倍率型锂离子电池正极极片的制作方法，包括以下工艺步骤其配方比例按重量份数计a、取镍钴锰酸锂920g、聚偏氟乙烯500g、碳黑200g、导电石墨IOOg其中镍钴锰酸锂为92份，聚偏氟乙烯为5份，碳黑为2份、导电石墨为1份；b、将步骤a中的固体粉料分别在小于或等于-0. 095MPa的真空度条件下烘烤4小时，烘烤温度为100°c ；将烘烤后的固体粉料冷却至21°C，取N-甲基吡咯烷酮溶液作为溶剂，将聚偏氟乙烯倒入N-甲基吡咯烷酮溶液中，N-甲基吡咯烷酮溶液与全部固体粉料的重量比为0.7 1，在小于或等于_0.095MPa的真空度条件下搅拌4小时使其充分溶解，再将碳黑、导电石墨和镍钴锰酸锂倒入溶解好的溶液中，在小于或等于-0. 095MPa的真空度条件下搅拌8小时，制成黏度为2500 · s的浆料；C、取厚度为18um的铝箔，将步骤b得到的浆料涂在铝箔表面，涂在铝箔表面的浆料极片面密度为200g/cm2，涂覆好的极片通过烘箱将N-甲基吡咯烷酮挥发后烘干，烘干温度 100°C ；d、将聚乙烯吡咯烷酮为2份，加入无水乙醇为98份中，在常温常压下搅拌溶解制成溶液；所述溶液的质量浓度为2%。e、在步骤c得到的涂敷有浆料的极板上涂覆一层步骤d制得的溶液，涂覆厚度 5 μ m,极片表面用常温空气吹干，再在小于或等于-0. 095MPa的真空度条件下用80°C烘烤 12小时，冷却后用Φ 500的轧机将极片压成厚度95 μ m，制成正极片。所得极片用厚度为20 μ m的聚丙烯隔膜作为电池隔膜，卷绕组装为18650型电池， 卷绕短路率统计数据如表1所示。表权利要求
1.一种高倍率型锂离子电池正极极片的制作方法，其特征是包括如下步骤其配方比例按重量份数计a、以镍钴锰酸锂为正极活性物质，以碳黑、导电石墨为导电剂，以聚偏氟乙烯作为粘结剂，镍钴锰酸锂为90 95份，聚偏氟乙烯为2 6份，碳黑为1 5份、导电石墨为 0. 5 5份；b、将步骤a中的固体物质分别在小于或等于-0.095MPa的真空度条件下烘烤2 4 小时，烘烤温度为80 120°C ；将烘烤后的固体物质冷却至21 25°C ；将聚偏氟乙烯倒入 N-甲基吡咯烷酮溶液中，N-甲基吡咯烷酮溶液与步骤a中的固体物质的重量比为0. 3 1.0 1，在小于或等于_0.095MPa的真空度条件下搅拌1 5小时使其充分溶解，再将碳黑、导电石墨和镍钴锰酸锂倒入溶解好的溶液中，在小于或等于-0. 095MPa的真空度条件下搅拌5 10小时，制成黏度为1500 65001 · s的浆料；C、取厚度为10 45um的铝箔，将步骤b得到的浆料涂覆在铝箔表面，涂覆在铝箔表面的浆料极片面密度为150 500g/cm2，涂覆好的极片通过烘箱将N-甲基吡咯烷酮挥发后烘干，烘干温度80 120°C ；d、将聚乙烯吡咯烷酮为0.5 5份，加入无水乙醇为95 99. 5份中，在常温常压下搅拌溶解制成溶液；e、将步骤c得到的涂敷有浆料的极片上涂覆一层步骤d制得的溶液，涂覆厚度2 8 μ m极片表面用常温空气吹干；再在小于或等于-0. 095ΜΙ^的真空度条件下用80 120°C 烘烤8 20小时，冷却后用轧机将极片压制成正极片。
2.如权利要求1所述的一种高倍率型锂离子电池正极极片的制作方法，其特征是所述正极片厚度为80 200 μ m。
3.如权利要求1所述的一种高倍率型锂离子电池正极极片的制作方法，其特征是所述步骤d中制成溶液的质量浓度为0. 5 5%。
全文摘要
本发明公开一种高倍率型锂离子电池正极极片的制作方法，特征是包括如下步骤取镍钴锰酸锂、聚偏氟乙烯、碳黑、导电石墨；在真空度条件下烘烤、冷却；将聚偏氟乙烯倒入N-甲基吡咯烷酮溶液中使其充分溶解，再将碳黑、导电石墨和镍钴锰酸锂倒入溶解好的溶液中制成浆料；将浆料涂覆在铝箔表面，通过烘箱将N-甲基吡咯烷酮挥发后烘干；将聚乙烯吡咯烷酮加入无水乙醇搅拌溶解制成溶液，涂敷在有浆料的极片上，经真空烘烤，冷却后用轧机将极片压制成正极片。本发明方法制得的极片具有浮粉少、极片表面光滑无毛刺、高倍率放电性能好和可靠性高的特点，而且操作方法简单易行，电池装配合格率高，用该极片制作的锂离子电池适合作为电动工具和电动自行车驱动电源使用。
文档编号H01M4/1391GK102299298SQ20111021925
公开日2011年12月28日 申请日期2011年8月2日 优先权日2011年8月2日
发明者钱胜利 申请人:无锡市明杨电池有限公司