一种钴酸锂正极浆料的制备方法_2

文档序号:9328935阅读:来源:国知局
,并在时间20分钟和40分钟时, 刮搅拌桨和桶体上的浆料,再检测一次浆料粘度,测试结果为5972Mpa · S,达到粘度范围要 求; 5、 在低速搅拌状态下,对桶体进行抽真空,真空度为-0. 09~-0.1 MPa,时间为30分钟, 即得到本发明方法所制备的正极浆料,共耗时约250分钟。
[0017] 按照锂电池常规生产工艺,将正极浆料经涂布、干燥、乳膜、分切制成正极片,然后 与负极片、隔膜、电解液、电池外壳进行组装成,经充放电活化后制得18650型、初始设计容 量为2000mA的圆柱型钴酸锂电池。
[0018] 对比例1 按照常规的钴酸锂正极浆料生产工艺,制备耗时约7个小时,按照锂电池常规生产工 艺,制得18650型、初始设计容量为2000mA的圆柱型钴酸锂电池。
[0019] 对实施例1和对比例1所制得的18650型圆柱电池进行电学性能测试,其在IC下 充放,500次的循环容量保持率,实施例1为93. 17%,对比例1为89. 52%,能量密度及内阻 测试对比结果如表1所示。
[0020] 实施例2 以 SP 和 KS-6 为导电齐lj,PVDF 为粘结剂,按照 LiCo02:SP :KS-6 :PVDF =93 :2. 2 :1· 3 : 3. 5的质量比,溶剂NMP为上述各组分总量的90%。制备步骤如下: 1、 将各组分加入搅拌桶搅拌分散,时间为30分钟,并在时间15分钟和30分钟时,刮搅 拌桨和桶体上的粉体; 2、 加入NMP总量的60%到上述搅拌后的粉体中,搅拌分散,时间为60分钟,并在时间20 分钟、40分钟和60分钟时,刮搅拌桨和桶体上的浆料,浆料温度控制在25~35°C之间; 3、 加入溶剂总量的30%到上述高粘度搅拌后的浆料中,搅拌分散,时间为60分钟,并在 时间20分钟、40分钟和60分钟时,刮搅拌桨和桶体上的浆料,浆料温度控制在25~35°C 之间; 4、 将上述步骤低粘度搅拌的浆料粘度进行粘度测试,测试结果为5911Mpa · S,属于正 常范围值,达到要求; 5、 在低速搅拌状态下,对桶体进行抽真空,真空度为-0. 09~-0.1 MPa,时间为15分钟, 即得到本发明方法所制备的正极浆料,共耗时约165分钟。
[0021] 按照锂电池常规生产工艺,将正极浆料经涂布、干燥、乳膜、分切制成正极片,然后 与负极片、隔膜、电解液、电池外壳进行组装成,经充放电活化后制得18650型、初始设计容 量为2200mA的圆柱型钴酸锂电池。
[0022] 对比例2 按照常规的钴酸锂正极浆料生产工艺,制备耗时约7个小时,按照锂电池常规生产工 艺,制得18650型、初始设计容量为2200mA的圆柱型钴酸锂电池。
[0023] 对实施例2和对比例2所制得的18650型圆柱电池进行电学性能测试,其在IC下 充放,500次的循环容量保持率,实施例2为92. 13%,对比例2为88. 79%,能量密度及内阻 测试对比结果如表1所示。
[0024] 表1.各实施例与对比例的能量密度及内阻测试对比结果
从上表可以看出,采用本发明方法制备的钴酸锂正极浆料所制得的锂电池,在能量密 度上均高于常规正极浆料生产工艺所制得的锂电池,在内阻上均低于常规正极浆料生产工 艺所制得的锂电池。
[0025] 以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点,本行业的技术 人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本 发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变 化和改进都落入要求保护的本发明范围内,本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其 等效物界定。
【主权项】
1. 一种钴酸锂正极浆料的制备方法,其制备步骤如下: (1) 分散粉体:将钴酸锂、导电剂、粘结剂按比例加入搅拌桶搅拌分散,时间为30~40 分钟,并在时间1/2和结束时,刮搅拌桨和桶体上的粉体; (2) 高粘度搅拌:加入溶剂总量的55%~60%到上述搅拌后的粉体中,搅拌分散,时间 为60~70分钟,并在时间1/3、2/3和结束时,刮搅拌桨和桶体上的浆料,浆料温度控制在 25~35°C之间; (3) 低粘度搅拌:加入溶剂总量的35~30%到上述高粘度搅拌后的浆料中,搅拌分散, 时间为60~70分钟,并在时间1/3、2/3和结束时,刮搅拌桨和桶体上的浆料,浆料温度控 制在25~35°C之间; (4) 粘度测试:将上述步骤低粘度搅拌的浆料粘度进行粘度测试,如在正常范围 4000~7000Mpa ? S,直接进入下一步真空消泡;如超过上述范围,则添加溶剂总量的5%~ 10%,再搅拌分散,时间为30~40分钟,并在时间1/2和结束时,刮搅拌桨和桶体上的浆料, 再检测一次浆料粘度,达到粘度范围要求即可进入下一步; (5) 真空消泡:在低速搅拌状态下,对桶体进行抽真空,真空度为-0. 09~-0.1 MPadt 间为15~30分钟,即得到本发明方法所制备的正极浆料。2. 根据权利要求1所述的一种钴酸锂正极浆料的制备方法,其特征是,上述步骤(1)中 导电剂为导电炭黑、导电石墨、碳纳米管、碳纤维、石墨烯中的一种或多种混合物。3. 根据权利要求1所述的一种钴酸锂正极浆料的制备方法,其特征是,上述步骤(1)中 粘结剂为聚偏氟乙烯。4. 根据权利要求1所述的一种钴酸锂正极浆料的制备方法,其特征是,上述步骤(2)中 溶剂为N-甲基吡咯烷酮。5. 根据权利要求1所述的一种钴酸锂正极浆料的制备方法,其特征是,上述步骤(1)和 步骤(2)中,钴酸锂、导电剂、粘结剂各组分的质量比依次为(90-97 ): (1-4 ): (1-5 ),溶剂为 上述各组分总重量的60%~90%。6. 根据权利要求1所述的一种钴酸锂正极浆料的制备方法,其特征是,上述各步骤中, 搅拌设备是双行星真空搅拌机,浆料温度是利用向行星搅拌桶通入相应温度的恒温循环水 的方法来控制的。
【专利摘要】发明提供一种锂电池钴酸锂正极浆料的制备方法,通过分散粉体、高粘度搅拌、低粘度搅拌、粘度测试、真空消泡等步骤,以实现在较短时间内对浆料各组分均匀分散,其制备出的浆料均匀性好,稳定性优异,同时其制备的电池极片粘附力得到提高,并因此提高电池的一致性及其电池的电化学性能。本发明具有制备时间短、设备磨损小、生产能耗低、分散效果好等有点。采用本发明提供的锂电池钴酸锂正极浆料所制得的锂电池,内阻低,不易发热,而且能量密度高、循环性能好、使用寿命长。
【IPC分类】H01M4/1391
【公开号】CN105047858
【申请号】CN201510524145
【发明人】田东
【申请人】田东
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年8月25日
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