[发明专利]一种锂离子电池的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电池的制备方法，尤其涉及一种锂离子电池的制备方法。

背景技术

锂离子电池的性能与锂离子电池材料的性能密切相关。因此锂离子电池的发展历程伴随着电池材料的革新与突破，具体包括正、负极材料，电解液，隔膜等，其中正、负极材料和电解液对电池的影响最大，也是锂离子电池研究的重点。

目前商品化的锂离子电池大部分以钴酸锂材料为正极，石墨化碳材料为负极。随着信息技术的发展，以笔记本电脑、移动电话等为代表的便携式设备不断小型化，智能化，要求其电源更加高比容量化。此外，电动汽车等领域要求动力型电池必须具有高比容量、低成本和高安全性。以钴酸锂材料为正极，石墨化碳材料为负极的锂离子电池已经不能满足上述发展的要求了。

由于采用纯钴酸锂做正极的锂离子电池存在安全性不高等一些问题，所以选择一种更加优良的正极材料是必然的。磷酸亚铁锂因具有比容量高、循环寿命长、结构稳定、原料丰富、安全性好和环境友好等优点，被认为是最有应用潜力的新型锂离子电池正极材料。

硬碳是指难石墨化碳，是高分子聚合物的热解碳。研究发现，硬碳材料均具有比容量高、循环性能好、造价低等特点。结合正负极材料的特点，所以本发明采用磷酸亚铁锂和硬碳做正负极组成锂离子电池。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种锂离子电池的制备方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种锂离子电池的制备方法，其包括以下步骤：步骤①，制备正极浆料，取78～82％重量百分比的正极活性物磷酸亚铁锂，10～15％重量百分比的Super P～Li作为导电剂，1～3％重量百分比的增稠剂，1～3％重量百分比的粘接剂；将磷酸亚铁锂与导电剂在丙酮溶液中搅拌分散1小时后烘干，得到其混合物，将增稠剂CMC(羧甲基纤维素钠)用去离子水溶解，然后将所述混合物分批加入CMC溶液中并搅拌约1～2小时；接着再向CMC溶液中加入粘接剂SBR(丁苯橡胶)，搅拌2～4小时得到正极浆料。步骤②，制备负极浆料，取90～95％重量百分比的硬碳、0.5～1.5％重量百分比的导电剂、1～3％重量百分比的增稠剂、1～3％重量百分比的粘接剂；将硬碳与导电剂在丙酮溶液中搅拌分散1小时后烘干，得到其混合物，将增稠剂CMC用去离子水溶解，然后将所述混合物分批加入CMC溶液中并搅拌约1～2小时；接着再向CMC溶液中加入粘接剂SBR(丁苯橡胶)，搅拌2～4小时得到负极浆料。步骤③，涂布，用规格为200μm的涂布器，将正极浆料涂于铝箔上，构成正极片；用规格为150μm涂布器将负极浆料涂于铜箔上，构成负极片。步骤④，干燥，将正极片与负极片放于烘箱中进行干燥。步骤⑤，辊压，将干燥好的各个极片通过辊压机上的辊压得到表面光滑的极片。步骤⑥，切片，用打片机将正极片与负极片切成直径为16mm的圆形极片。步骤⑦，真空干燥，将切好的极片于100℃的真空干燥箱中真空干燥。步骤⑧，电池装配，将极片于充满氩气手套箱中装配成所需类型的电池。

上述的一种锂离子电池的制备方法，其中：制备正极浆料时，所述混合物分为三个批次加入CMC溶液中，搅拌1.5小时；制备负极浆料时，所述混合物分为三个批次加入CMC溶液中，搅拌1.5小时。

进一步地，上述的一种锂离子电池的制备方法，其中：制备正极浆料时，向CMC溶液中加入粘接剂SBR后，搅拌3小时得到正极浆料；制备负极浆料时，向CMC溶液中加入粘接剂SBR后，搅拌3小时得到正极浆料。

更进一步地，上述的一种锂离子电池的制备方法，其中：步骤④所述的干燥环境为，在75℃下干燥1.5小时。

更进一步地，上述的一种锂离子电池的制备方法，其中：步骤⑦所述的干燥时间为12小时。

更进一步地，上述的一种锂离子电池的制备方法，其中：步骤⑧所述的所需类型的电池为2025型号纽扣电池，并用封口机将纽扣电池封口；或是为方形电池，或是为软包装电池，或是为圆柱形电池。

再进一步地，上述的一种锂离子电池的制备方法，其中：所述的2025型号纽扣电池两极之间设有电解液，其为溶于碳酸乙烯酯(EC)和二甲基碳酸酯(DMC)的六氟磷酸锂(LiPF₆)混合溶液。

本发明技术方案的优点主要体现在：磷酸亚铁锂和硬碳材料具有成本低廉，安全性高和环境友好等优点，使用磷酸亚铁锂和硬碳材料做锂离子电池的正负极，能够大大提高了电池的循环寿命。