正极极片及其制备方法、锂离子电池的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及裡离子电池技术领域，特别设及一种正极极片及其制备方法，包含该 正极极片的裡离子电池。
【背景技术】
[0002] 裡离子电池具有比容量高、工作电压高、工作溫度范围宽、自放电率低、循环寿命 长、无记忆效应、无污染、质量轻、安全性能好等优点，因而广泛应用于手机、数码相机、笔记 本电脑等移动设备。随着科技的发展，各种采用裡离子电池的数码产品更新升级速度很快， 产品大都趋于便携化、经济化，运就要求裡离子电池产品要向高能量密度方向发展，近年来 W价格昂贵的钻酸裡正极材料为主的裡电池厂家已经很难降低成本，因此很有必要寻找一 种能量密度高、电性能良好同时具有低成本的正极材料。
[0003] 目前裡离子正极材料主要有钻酸裡、儘酸裡、儀酸裡、憐酸铁裡和儀钻儘Ξ元材 料。其中，儀钻儘Ξ元材料因其由于过渡金属间的协同效应，兼具了儘酸裡LiMn2〇4的高安全 性和低成本，钻酸裡LiCo化的良好的循环性能，儀酸裡LiNi化高比容量的优点，同时避免了 它们的缺点，电化学性能优于任一单组分氧化物，被认为是最有应用前景的正极材料，也被 认为是适用于裡电池电动车正极材料的理想选择。
[0004] 但Ξ元材料也有其自身的缺点，材料本身的电导率较差，会导致其倍率性能不理 想，此外在较高的充放电电压下材料的循环性能差，W及材料的不可逆性差，最终影响ΚΞ 元材料为正极材料的裡离子电池充放电效率。运些材料自身存在的明显不足，都制约了 Ξ 元材料的使用范围和进一步应用。
【发明内容】
[0005] 本发明所要解决的技术问题是如何提供一种高效率的正极极片制备方法、高性能 的正极极片及裡离子电池。
[0006] 为此目的，本发明提出了一种正极极片的制备方法，包括W下步骤：
[0007] S1:将Ξ元材料和儘酸裡进行预混合制成正极活性材料；
[000引S2:将所述正极活性材料与粘结剂、导电剂和有机溶剂进行混合打浆，制成稳定的 浆料；
[0009] S3:在所述的浆料中加入预设质量的碳酸裡；
[0010] S4:将所述S3得到的浆料涂布在侣锥带上，并进行烘干、漉压和切片，制成正极极 片。
[0011] 其中较优地，在步骤S1之前还包括:将所述Ξ元材料和儘酸裡进行烘干。
[0012] 其中较优地，所述Ξ元材料和儘酸裡的烘干溫度为120°C-200°C，预混合时间为 2h-10h〇
[0013] 其中较优地，所述正极材料、粘结剂、导电剂构成溶质，其中，所述正极活性材料的 质量占所述溶质的质量的75 % -85 %，所述粘结剂的质量占所述溶质的质量的1 % -10 %，所 述导电剂的质量占所述溶质的质量的;
[0014] 其中，所述溶质溶解在所述有机溶剂中，所述有机溶剂的质量占所述浆料的质量 的 40 %-63 %;
[0015] 所述加入预设质量的碳酸裡的质量是所述溶质的质量的。
[0016] 其中较优地，所述Ξ元材料和儘酸裡的质量比为2 :8-8:2 ;所述Ξ元材料为 LiNio. sCoo. 2Mn〇. 3〇2，所述儘酸裡为 LiMn2〇4。
[0017] 另一方面，本发明还提供了一种正极极片，包括:正极活性材料、粘结剂、导电剂和 碳酸裡;其中，所述正极活性材料的质量占所述正极活性材料、粘结剂和导电剂的总质量的 7 5 % - 8 5 %，所述粘结剂的质量占所述正极活性材料、粘结剂和导电剂的总质量的1 % -10 %，所述导电剂的质量占所述正极活性材料、粘结剂和导电剂的总质量的1 % -10 % ;所述 正极活性材料为Ξ元材料和儘酸裡的混合材料，所述Ξ元材料和儘酸裡的质量比为2:8-8: 2;所述碳酸裡的质量是所述正极活性材料、粘结剂和导电剂的总质量的
[001引其中较优地，所述；元材料为LiNio.日Coo. 2Mn0. 302，所述儘酸裡为LiMn204。
[0019] 其中较优地，所述导电剂为导电石墨、导电碳黑、碳纤维和碳纳米管中的一种或多 种。
[0020] 其中较优地，所述有机溶剂为N-甲基化咯烧酬，所述粘结剂为聚偏氣乙締。
[0021] 另一方面，本发明还提供了一种包括上述任意一种正极极片的裡离子电池。
[0022] 通过采用本发明所提供的正极极片，改进了原有单一 Ξ元材料作为正极材料时的 动力裡离子电池的高溫性能和循环稳定性。儘酸裡材料的价格仅为Ξ元材料价格的1/4,大 大降低了材料的成本费用。另外，使用本发明中所提供的正极极片的制备方法，即先将Ξ元 材料与儘酸裡进行预混合，缩短了正极材料与粘结剂及导电剂的融合时间，降低了浆料的 整体制备时间，缩短了正极极片的制备周期，便于大批量、连续化生产，提高了生产效率，从 而进一步提高了经济效益。碳酸裡具有良好的热稳定性、化学稳定性、导裡性，且不易吸潮， 在浆料中加入一定量的碳酸裡可有效抑制电池在循环过程中电解液的分解，同时可使固体 电解质相界面膜(SEI膜)具有更好的黏弹性，有利于裡离子的嵌入，有效的改善了电池的电 化学性能和安全性能。使用上述正极极片所制备的动力裡离子电池与Ξ元裡离子动力电池 相比具有更优的高溫性能和循环性能。
【附图说明】
[0023] 通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理 解为对本发明进行任何限制，在附图中：
[0024] 图1示出了本发明正极极片的制备方法的流程示意图。
【具体实施方式】
[0025] 下面将结合附图对本发明的实施例进行详细描述。
[00%] 实施例1
[0027]如图1所示，本发明提供了一种正极极片的制备方法，包括W下步骤:S1:将Ξ元材 料和儘酸裡进行预混合制成正极活性材料;S2:将所述正极活性材料与粘结剂、导电剂和有 机溶剂进行混合打浆，制成稳定的浆料;S3:在所述的浆料中加入预设质量的碳酸裡，S4:将 所述S3得到的浆料涂布在侣锥带上，并进行烘干、漉压、切片，制成正极极片。其中较优的， 在步骤S1之前还包括:将所述Ξ元材料和儘酸裡进行烘干，制成干粉后再进行混合，能够使 混合更加均匀。其中，可W在真空条件下干燥后采用物理方法将Ξ元材料和儘酸裡进行混 合。其中较优的，Ξ元材料和儘酸裡的烘干溫度为120°C-200°C，预混合时间为化-1化。较优 地，所述正极材料、粘结剂、导电剂构成溶质，其中，所述正极活性材料的质量占所述溶质的 质量的75%-85%，所述粘结剂的质量占所述溶质的质量的，所述导电剂的质量占 所述溶质的质量的;其中，所述溶质溶解在所述有机溶剂中，所述有机溶剂的质量 占所述浆料的质量的40%-63% ;所述加入预设质量的碳酸裡的质量是所述溶质的质量的 1 %-10%。其中较优地，所述Ξ元材料和儘酸裡的质量比为2 : 8-8 : 2 ;所述Ξ元材料为 LiNio. sCoo. 2Mn〇. 3〇2，所述儘酸裡为 LiMn2〇4。
[0028] 实施例2
[0029] 本发明还提供了一种采用实施例1的制备方法生产的正极极片，浆料在烘干后，有 机溶剂蒸发，所W该正极极片包括:正极活性材料、粘结剂、导电剂和碳酸裡;其中，所述正 极活性材料的质量占所述正极活性材