一种新型双梯度石墨负极材料锂电池正负极及其制备方法与流程

1.本发明涉及电力存储设施技术领域，具体为一种新型双梯度石墨负极材料锂电池正负极及其制备方法。


背景技术：

2.锂电池是一类由锂金属或锂合金为正/负极材料、使用非水电解质溶液的电池，1912年锂金属电池最早由gilbert n.lewis提出并研究，20世纪70年代时，m.s.whittingham提出并开始研究锂离子电池，由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高，随着科学技术的发展，锂电池已经成为了主流；
3.现有的锂电池正负极在进行制备时，一般是使用二氧化锰为正极材料、金属锂或其合金金属为负极材料、使用非水电解质溶液的电池，这样的锂电池的续航能力在相对于用电量相当大的情况下是不足以支撑太长时间的，故此很容易就造成了浪费，并且电池还会造成环境污染。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种新型双梯度石墨负极材料锂电池正负极及其制备方法，以解决背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新型双梯度石墨负极材料锂电池正负极及其制备方法，包括电池，所述电池的表面固定连接有正极，所述电池的表面固定连接有负极，包括以下步骤：
6.步骤一：电池的正极与负极按所需尺寸要求裁切好的泡沫镍基板作为材料，对泡沫镍基板两端进行喷涂或粘贴方式的封闭处理，随后再对泡沫镍基板进行气相沉积炉表面处理，然后将装有裁切及两端处理过的泡沫镍基板挂架，送入cvd气相沉积炉，进行真空处理，得到制作锂电池正负极材料的连续相海绵状石墨烯；
7.步骤二：随后将三元材料90％～95％、导电剂1％～3％、pvdf2％～4％等材料，用nmp材料进行调和，制作出电池的正极表面涂覆用的正极涂覆浆料，再将软碳80％～90％、人造石墨混合材料89～95％、导电剂4％～6％、cmc材料3％～5％、sbr材料1％～3％等材料用水调和，制备出在电池的负极表面涂覆用的负极涂覆浆料；
8.步骤三：在正极一端的表面上均匀涂覆正极浆料，负极一端的表面上均匀涂覆负极浆料，经低温烘干后，形成的正极的涂层面密度大于形成的负极的涂层面密度，再使用涂层辊对电池的正极与负极进行辊压；
9.步骤四：最后使用伯胺、叔胺、二乙醇胺、三乙醇胺、乙基吗啉或n,n二甲基乙醇胺等材料制备成电子电荷稳定剂，并涂覆在电池的正极与负极的表面即可。
10.作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤二中所使用的三元材料为镍钴锰体系材料，其颗粒度为微米级。
11.作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤二所使用的导电剂由sp材料与cnt材
料组成，其质量比为1:1～1:2。
12.本发明具备以下有益效果：
13.该新型双梯度石墨负极材料锂电池正负极及其制备方法，通过对泡沫镍基板两端进行喷涂或粘贴方式的封闭处理，随后再对泡沫镍基板进行气相沉积炉表面处理，然后将装有裁切及两端处理过的泡沫镍基板挂架，送入cvd气相沉积炉，进行真空处理，得到连续相海绵状石墨烯，从而改善了传统的锂电池续航能力不足，且随意丢弃容易造成环境污染的缺陷。
附图说明
14.图1为本发明电池结构正极端示意图；
15.图2为本发明电池结构负极端示意图。
16.图中：1、电池；2、正极；3、负极。
具体实施方式
17.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
18.请参阅图1-2，本实施方案中：一种新型双梯度石墨负极材料锂电池正负极及其制备方法，包括电池1，电池1的表面固定连接有正极2，电池1的表面固定连接有负极3，包括以下步骤：
19.步骤一：电池1的正极2与负极3按所需尺寸要求裁切好的泡沫镍基板作为材料，对泡沫镍基板两端进行喷涂或粘贴方式的封闭处理，随后再对泡沫镍基板进行气相沉积炉表面处理，然后将装有裁切及两端处理过的泡沫镍基板挂架，送入cvd气相沉积炉，进行真空处理，得到制作锂电池正负极材料的连续相海绵状石墨烯；
20.步骤二：随后将三元材料90％～95％、导电剂1％～3％、pvdf2％～4％等材料，用nmp材料进行调和，制作出电池1的正极2表面涂覆用的正极涂覆浆料，再将软碳80％～90％、人造石墨混合材料89～95％、导电剂4％～6％、cmc材料3％～5％、sbr材料1％～3％等材料用水调和，制备出在电池1的负极3表面涂覆用的负极涂覆浆料；
21.步骤三：在正极2一端的表面上均匀涂覆正极浆料，负极3一端的表面上均匀涂覆负极浆料，经低温烘干后，形成的正极2的涂层面密度大于形成的负极3的涂层面密度，再使用涂层辊对电池1的正极2与负极3进行辊压；
22.步骤四：最后使用伯胺、叔胺、二乙醇胺、三乙醇胺、乙基吗啉或n,n二甲基乙醇胺等材料制备成电子电荷稳定剂，并涂覆在电池1的正极2与负极3的表面即可。
23.本实施例中，步骤二中所使用的三元材料为镍钴锰体系材料，其颗粒度为微米级；步骤二所使用的导电剂由sp材料与cnt材料组成，其质量比为1:1～1:2。
24.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。


技术特征：
1.一种新型双梯度石墨负极材料锂电池正负极及其制备方法，包括电池(1)，所述电池(1)的表面固定连接有正极(2)，所述电池(1)的表面固定连接有负极(3)，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：电池(1)的正极(2)与负极(3)按所需尺寸要求裁切好的泡沫镍基板作为材料，对泡沫镍基板两端进行喷涂或粘贴方式的封闭处理，随后再对泡沫镍基板进行气相沉积炉表面处理，然后将装有裁切及两端处理过的泡沫镍基板挂架，送入cvd气相沉积炉，进行真空处理，得到制作锂电池正负极材料的连续相海绵状石墨烯；步骤二：随后将三元材料90％～95％、导电剂1％～3％、pvdf2％～4％等材料，用nmp材料进行调和，制作出电池(1)的正极(2)表面涂覆用的正极涂覆浆料，再将软碳80％～90％、人造石墨混合材料89～95％、导电剂4％～6％、cmc材料3％～5％、sbr材料1％～3％等材料用水调和，制备出在电池(1)的负极(3)表面涂覆用的负极涂覆浆料；步骤三：在正极(2)一端的表面上均匀涂覆正极浆料，负极(3)一端的表面上均匀涂覆负极浆料，经低温烘干后，形成的正极(2)的涂层面密度大于形成的负极(3)的涂层面密度，再使用涂层辊对电池(1)的正极(2)与负极(3)进行辊压；步骤四：最后使用伯胺、叔胺、二乙醇胺、三乙醇胺、乙基吗啉或n,n二甲基乙醇胺等材料制备成电子电荷稳定剂，并涂覆在电池(1)的正极(2)与负极(3)的表面即可。2.根据权利要求1所述的一种新型双梯度石墨负极材料锂电池正负极，其特征在于：所述步骤二中所使用的三元材料为镍钴锰体系材料，其颗粒度为微米级。3.根据权利要求1所述的一种新型双梯度石墨负极材料锂电池正负极，其特征在于：所述步骤二所使用的导电剂由sp材料与cnt材料组成，其质量比为1:1～1:2。

技术总结
本发明涉及电力存储设施技术领域，尤其为一种新型双梯度石墨负极材料锂电池正负极及其制备方法，在正极一端的表面上均匀涂覆正极浆料，负极一端的表面上均匀涂覆负极浆料，经低温烘干后，形成的正极的涂层面密度大于形成的负极的涂层面密度，再使用涂层辊对电池的正极与负极进行辊压。本发明通过对泡沫镍基板两端进行喷涂或粘贴方式的封闭处理，随后再对泡沫镍基板进行气相沉积炉表面处理，然后将装有裁切及两端处理过的泡沫镍基板挂架，送入CVD气相沉积炉，进行真空处理，得到连续相海绵状石墨烯，从而改善了传统的锂电池续航能力不足，且随意丢弃容易造成环境污染的缺陷。且随意丢弃容易造成环境污染的缺陷。且随意丢弃容易造成环境污染的缺陷。


技术研发人员：李阳
受保护的技术使用者：江苏美纶新能源科技有限公司
技术研发日：2022.06.09
技术公布日：2022/8/16