一种动力型锂离子二次电池极片的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种动力型锂离子二次电池极片，分为正极极片和负极极片，正极极片由磷酸铁锂磷酸铁锂88.0%?94.0%、乙炔黑（SP，粒径为40-45nm)3.5%?5.5%、V7(碳纳米管）1.0%?3.0%,VGCF(碳纳米纤维）1.0%?3.0%,PVDF(聚偏二氟乙烯）3.5%?5.5%配制而成，负极极片由石墨88.0%?90.0%、乙炔黑(SP，粒径为40-45nm)2.0%?4.0%、乙块黑B(SP，粒径46-50nm)2.0%?4.0%、草酸(乙二酸）0.005%?0.015%,PVDF(聚偏二氟乙烯）3.5%?5.5%配制而成，根据材料体系筛选及配方优化实验，开发出具有良好制造性、高循环性能以及高倍率性能的电池。
【专利说明】一种动力型锂离子二次电池极片
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种动力型锂离子二次电池极片，属于锂电池领域。
【背景技术】
[0002]动力型锂离子二次电池广泛应用于电动自行车、电动汽车、动力工具等领域，需求 量巨大，目前以磷酸铁锂为主要正极材料的二次电池安全性能、倍率性能最好，明显优于钴 酸锂、锰酸铁锂和三元材料锂电池，同时，磷酸铁锂电池的所需元素都是地球含量丰富的， 因此作为动力电池很快被应用，现国内对以磷酸铁锂作为正极材料的研究还比较少，极片 各组分的比率没有经过系列的优化，存在倍率性能差、散热性差以及制程中极片的粘附力 不好的问题。
【发明内容】
[0003]本发明的目的旨在提供一种动力型锂离子二次电池极片，具有高倍率性能的极片 配方，改善业内动力型锂离子电池制程中制造性差，电芯倍率性能、安全性能不好的问题。 [0004]为实现上述目的，本发明的一种动力型锂离子二次电池极片，分为正极极片和 负极极片，正极极片由磷酸铁锂 88· 0 %?94. 0 %、乙炔黑（SP，粒径为40-45nm) 3. 5 %? 5. 5 %、V7 (碳纳米管）1. 〇 %?3. 0 %、VGCF(碳纳米纤维）1. 0 %?3. 0 %、PVDF(聚偏 二氟乙烯）3. 5 %?5. 5 %配制而成，负极极片由石墨88. 0 %?90. 0 %、乙炔黑（SP，粒 径为 40-45nm) 2. 0 % ?4. 0 %、乙炔黑 B (SP，粒径 46-50nm) 2. 0 % ?4. 0 %、草酸（乙二 酸）0· 005%?〇· 015%、PVDF (聚偏二氟乙烯）3. 5%?5. 5%配制而成。
[0005] 本发明的一种动力型锂离子二次电池极片与现有技术相比具有如下优异效果： [0006] 本发明的正极配方设计，添加了两种高导电性的导电剂，同时优化了导电剂、粘结 剂和活性物质的比率，在同等正极活性物质含量的情况下，降低了电芯的内阻，提高了电芯 的导电性和散热性，进而提高了电芯的倍率性能和安全性能。
[0007] 本发明的负极配方设计，增加了一种添加剂，同时优化了导电剂、粘结剂的比率， 在同等负极活性物质含量的情况下，增强了负极极片的粘附力，在制片及卷绕过程不会出 现掉料的现象，提高了电芯制造性及安全性，正极片配料采用油性配方，可提高电池的循环 性能。
【具体实施方式】
[0008] 下面对本发明的动力型锂离子二次电池极片做进一步的详细描述。
[0009] 本发明的动力型锂离子二次电池极片分为正极极片和负极极片，正极极片由磷酸 铁锂磷酸铁锂88. 0 %?94. 0 %、乙炔黑（SP，粒径为40-45M1) 3. 5 %?5. 5 %、V7 (碳纳米 管）1· 0 %?3. 0 %、VGCF (碳纳米纤维）1. 0 %?3. 0 %、PVDF (聚偏二氟乙烯）3. 5 %?5. 5 % 配制而成，负极极片由石墨88. 0%?90. 0%、乙炔黑（SP，粒径为40-45nm) 2. 0%?4. 0 %、 乙炔黑 B (SP，粒径 46-50nm) 2. 0 % ?4. 0 %、草酸（乙二酸）0· 005 % ?0. 015 %、PVDF (聚偏 二氟乙稀）3· 5%?5. 5%配制而成。
[0010]本发明的动力型锂离子二次电池极片分为正极极片和负极极片，正极极片和负极 极片的配备均为质量百分比，按本发明的配方配比备料，按常规生产工艺制做，再分别涂抹 在正极极片和负极极片上即可。
[0011]极片生产制造工艺包含两个部分：配料过程和涂覆过程。
[0012] 配料过程：
[0013] 正极片配料：描述搅拌过程及过程参数控制，
[0014] L先加入ΝΜΡ溶剂和3.5°乂?5_5%比例的PVDF (聚偏二氟乙烯）制成胶液，要求 搅拌机器公转转速为：15-45rpm，自转转速为：800-2000rpm，时间为：lh ;
[0015] 2.用粘度计测试胶液粘度； '
[0016] 3·加入1·〇%?3.0 %比例的\Γ7(碳纳米管），要求搅拌机器公转转速为： l5-45rpm，自转转速为：8〇〇-2〇〇〇rpm，时间为：ih ;
[0017] 4·加入1.0%?3.0%比例的VGCF(碳纳米纤维），要求搅拌机器公转转速为： 15-45rpm，自转转速为：800-2000rpm，时间为：lh ; _8] 5.加入3. 5%?5_ 5%比例的乙炔黑，要求搅拌机器公转转速为：15-45rpm，自转 转速为：800-2000rpm，时间为：lh ;
[0019] 6·加入88.0%?94.0%比例的磷酸铁锂，要求搅拌机器公转转速为：15- 45rpm， 自转转速为：800-2000rpm，时间为：2h ;
[0020] 7·用粘度计测试浆料粘度，粘度范围1500-6000mPa. s，如果粘度不在范围内，加| 入NMP进行调节；
[0021] 8·如装料粘度在要求范围内贝丨」楽料过筛转入涂覆工序，涂覆涂于i〇-3〇 um的招箱 上，烘烤千，烘烤温度65-13(TC，烘烤干后即成为正极片。
[0022]负极片配料：描述搅拌过程及过程参数控制，（NMP为溶剂）
[0023] 1.先加入NMP溶剂和3.5%?5.5%比例的PVDF(聚偏二氟乙烯）制成胶液，要求 搅拌机器公转转速为：15-45rpm,自转转速为：8〇〇-2000rpm，时间为：lh ;
[0024] 2.用粘度计测试胶液粘度； '
[0025] 3.加入2.0%?4.0%比例的乙炔黑，要求搅拌机器公转转速为：15- 45rpm，自转 转速为：800-2000rpm，时间为：lh ;
[0026] 4·加入2_0%?4_0%比例的乙炔黑b，要求搅拌机器公转转速为 ：15_45rpm，自转 转速为：8〇0-20〇〇rpm，时间为：ih ;
[0027] 5.加入88.0%?90_ 0%比例的石墨，要求搅拌机器公转转速为：15_45印111，自转 转速为：800-2〇〇〇rpm，时间为：2h ;
[0028] 6.加入0_0〇5%?0. 015%比例的草酸（乙二酸），要求搅拌机器公转转速为： 15-45rPm，自转转速为：800-2000rpm，时间为：lh ;
[0029] 7·用粘度计测试浆料粘度，粘度范围150〇-6〇〇〇mPa. s，如果粘度不在范围内，力口 入NMP进行调节；
[0030] 8·如浆料粘度在要求范围内则浆料过筛转入涂覆工序，涂覆涂于1〇 3〇ura的铝箔 上，供烤干，烘烤温度65-13(rC，烘烤干后即成为正极片。
[0031]乙块黑由碳化钙法或石脑油（粗汽油）热解时副产气分解精制得到的纯度99%以 上的乙炔，经连续热解后得到的碳黑。
【权利要求】
L 一种动力型锂离子二次电池极片，分为正极极片和负极极片，其特征在于正极极片 由磷酸铁锂磷酸铁锂88. 0 %?94. 0 %、乙块黑（SP，粒径为4〇_45應)3· 5 %?5. 5 %、V7 (碳 纳米管）1. 〇%?3· 〇%、VGCF(碳纳米纤维）1. 〇%?3· 〇%、PVDF(聚偏二氟乙烯）3. 5%? 5. 5%配制而成，负极极片由石墨88. 0%?90· 0%、乙炔黑（SP，粒径为4〇-45nm)2. 〇%? 4.0%、乙炔黑 B(SP,粒径 46-50nm)2.〇% ?4_0%、草酸（乙二酸）〇.〇〇5% ?〇.〇15%、 PVDF(聚偏二氟乙稀）3· 5%?5· 5%配制而成。
【文档编号】H01M4/62GK104218217SQ201410381329
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年7月29日 优先权日:2014年7月29日
【发明者】龚明, 林斯辉, 李强 申请人:江西世纪长河新电源有限公司