一種鋰離子電池正極片配方及其製備方法與流程

2023-05-01 14:25:26

本發明涉及一種鋰離子電池正極片配方及其製備方法，屬於鋰離子電池製備技術領域。

背景技術：

隨著社會的進步發展，人們對於能源的要求越來越高，鋰離子電池是20世紀70年代以後發展起來的一種新型儲能電池，由於具有高能量、長壽命、低消耗、無公害、無記憶效應等優點，鋰離子電池正在逐步顯示出巨大的優勢，廣泛的應用在電話、電腦、手機等領域，鋰離子電池主要由正極材料、電解質和負極材料組成，目前來說鋰離子電池的負極材料主要有碳材料、合金材料、過渡金屬氧化物、氮化物和錫基氧化物等，石墨以及經過改性的碳材料是目前最常用的負極材料，簡單說來,鋰離子電池的負極材料的實際容量已經突破了廣泛的石墨負極的容量，而正極材料的發展卻是相對比較緩慢，從而制約了鋰離子電池的發展速度，因此對於鋰離子電池來說，正極材料的研究和發展顯得更是尤為重要，現有鋰離子電池的正極材料主要有無極金屬化合物材料、有機分子材料和聚合物材料三大類，其中無機金屬化合物材料已經從第一代的金屬硫化物發展到第二代的金屬氧化物，目前使用較多的金屬氧化物正極材料為鈷酸鋰，鈷酸鋰的製備工藝較為複雜，製備條件要求高。

技術實現要素：

(一)要解決的技術問題

為解決上述問題，本發明提出了一種鋰離子電池正極片配方及其製備方法，正極片具有較好的穩定性和一致性。

(二)技術方案

本發明的一種鋰離子電池正極片配方，按重量百分比計算包括：活性物質85％～95％，導電劑1％～5％，粘結劑1％～5％。

進一步地，所述活性物質包括錳酸鋰和磷酸鐵鋰，按重量百分比計算，所述錳酸鋰80％～85％，磷酸鐵鋰5％～10％。

進一步地，所述導電劑由石墨烯、石墨和炭黑組成；按重量百分比計算石墨烯：石墨：炭黑＝2:1:1～2:2:1。

進一步地，所述粘結劑為PVDF樹脂。

一種鋰離子電池正極片的製備方法，包括以下步驟：

步驟一：將粘結劑加入至設置真空的混合動力攪拌機中，並加入相應的溶劑進行高速攪拌至粘結劑充分溶解至溶劑中，得到混合溶液I；

步驟二：將導電劑依次加入至混合溶液I中，進行真空攪拌1～2小時，得到混合溶液II；

步驟三：按配方比例分2～3次向混合溶液II中加入磷酸鐵鋰，並高速攪拌至磷酸鐵鋰分散均勻後加入相應比例的錳酸鋰，高速攪拌至錳酸鋰分散均勻，每次加完後高速攪拌20分鐘，最後在混合攪拌1～2小時，得到懸濁液I；

步驟四：將懸濁液I均勻塗在集流體上，並在真空乾燥箱中進行乾燥，使得溶劑完全蒸發，冷卻至室溫得到正極片。

進一步地，所述步驟一中溶解粘結劑的溶劑為甲基吡咯烷酮。

(三)有益效果

與現有技術相比，本發明的鋰離子電池正極片配方及其製備方法，正極片的壓實密度較高，避免電池電量的過放，提高了電池的使用壽命，正極片具有較好的穩定性和一致性。

具體實施方式

一種鋰離子電池正極片配方，按重量百分比計算包括：活性物質85％～95％，導電劑1％～5％，粘結劑1％～5％。

其中，所述活性物質包括錳酸鋰和磷酸鐵鋰，按重量百分比計算，所述錳酸鋰80％～85％，磷酸鐵鋰5％～10％。

所述導電劑由石墨烯、石墨和炭黑組成；按重量百分比計算石墨烯：石墨：炭黑＝2:1:1～2:2:1。

所述粘結劑為PVDF樹脂。

一種鋰離子電池正極片的製備方法，包括以下步驟：

步驟一：將粘結劑加入至設置真空的混合動力攪拌機中，並加入相應的溶劑進行高速攪拌至粘結劑充分溶解至溶劑中，得到混合溶液I；

步驟二：將導電劑依次加入至混合溶液I中，進行真空攪拌1～2小時，得到混合溶液II；

步驟三：按配方比例分2～3次向混合溶液II中加入磷酸鐵鋰，並高速攪拌至磷酸鐵鋰分散均勻後加入相應比例的錳酸鋰，高速攪拌至錳酸鋰分散均勻，每次加完後高速攪拌20分鐘，最後在混合攪拌1～2小時，得到懸濁液I；

步驟四：將懸濁液I均勻塗在集流體上，並在真空乾燥箱中進行乾燥，使得溶劑完全蒸發，冷卻至室溫得到正極片。

所述步驟一中溶解粘結劑的溶劑為甲基吡咯烷酮。

上面所述的實施例僅僅是對本發明的優選實施方式進行描述，並非對本發明的構思和範圍進行限定。在不脫離本發明設計構思的前提下，本領域普通人員對本發明的技術方案做出的各種變型和改進，均應落入到本發明的保護範圍，本發明請求保護的技術內容，已經全部記載在權利要求書中。