[发明专利]锂电池正极的制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及锂金属电池的技术领域，尤其涉及一种锂电池正极的制备工艺。

背景技术

电池是众多电子电器设备的动力源。交通、通讯和电子信息技术的迅猛发 展，电动汽车、移动电话和笔记本电脑等在人们生活中的深入普及，都极大地 推动了电池技术的进步，所以新型电池产品层出不穷。其中锂电池自问世以来， 以其所具有的显著优点迅速成为了市场热点，在许多场合取代了有线电源和燃 料电源，为现代电子、无线通讯产业的飞速发展提供了能源及动力保障，并可 望在电动汽车、航天和储能等方面得到广泛应用。

锂电池是指电化学体系中含有锂(包括金属锂、锂合金和锂离子、锂聚合 物)的电池，大致可分为两类：锂金属电池和锂离子电池。锂离子电池不含有 金属态的锂，是可以充电的。锂金属电池通常是不可充电的，且内含有金属态 的锂。CN 101567435A公开了一种锂电池正极柱的制备方法，通过对正极材料的 模压成型增加了正极柱内部的空隙，使得锂电池内部生成物不易堵塞正极柱内 部空隙，提高了锂电池的放电容量。但是锂金属电池的放电性能仍不够理想， 不能很好地满足人们的需求；而且在一般的锂电池正极的制作过程中往往会使 用酸或其他的强氧化剂，对环境产生很大污染。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种操作简便、正极放电性能好的 锂电池正极的制备工艺，其特征在于：将电解二氧化锰以350℃～400℃的高温焙 烧10～14小时，取出后自然冷却得黑色固体；按质量百分比计算，将焙烧过的 电解二氧化锰85％～94％、石墨粉5％～10％和乙炔黑1％～5％混合均匀，得到黑色混合 物；将上述黑色混合物以每千克加入50～100毫升60％的聚四氟乙烯浓缩液的比 例混合，真空搅拌至材料分散均匀，形成黑色的固液混合物；将固液混合物置 于外部温度为100℃～350℃的控温加热炉中烘烤100～130分钟，取出后自然冷却 得黑色块状固体；将上述固体放入碾压设备用8～15公斤/厘米²的压力反复碾压 三遍后取出，黑色固体被碾压成粉末状的黑色颗粒；将颗粒平铺在压制设备中， 再在颗粒上放置一层不锈钢网，用400～700公斤/厘米²的压力上颗粒及不锈钢 网压制成电池正极。

本发明的有益效果为：焙烧过的电解二氧化锰、石墨粉、乙炔黑和聚四氟 乙烯充分混合，再经过烘烤、碾压，形成的粉末状颗粒导电性能好、强度高， 颗粒与不锈钢网压制成的正极，其内部空隙较大，使得锂电池放电时内部生成 物不会堵塞正极内部的空隙，使电池正极具有更好的放电性能，锂电池的放电 容量有效提高，正极运用不锈钢网，抗挤压能力明显提高；本制备工艺的任何 步骤都没有使用强酸或强氧化剂，并且搅拌、碾压等环节均在密封或真空环境 中完成，粉尘不会外漏，减少了对环境的污染。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合实施例进一步说明本发明，而不是限制本发明。

第一步：焙烧，将电解二氧化锰放置于焙烧设备中，用350℃～400℃的高温 焙烧10～14小时，取出后冷却至常温备用；

第二步：混合，按质量百分比计算，将焙烧过的电解二氧化锰85％～94％、石 墨粉5％～10％和乙炔黑1％～5％放入混合设备混合均匀，上述三种材料均呈颗粒状， 混合设备具有很好的密封性；

第三步：搅拌，取上步的混合物，按照每千克加入50～100毫升60％的聚四 氟乙烯浓缩液的比例混合，送入搅拌设备搅拌，搅拌是在真空环境中完成的， 搅拌至固体材料在液体中分散均匀为止；

第四步：烘烤，取上步的固液混合物置于控温加热炉中，在100℃～250℃下 烘烤，烘烤时间为100～130分钟，烘烤完成后取出混合物冷却至常温；

第五步：碾压，将上步冷却后的固体放入碾压设备用8～15公斤/厘米²的压 力反复碾压三遍后取出，上步的固体被碾压成粉末状的颗粒；

第六步：压制，将上步的颗粒放入压制设备，再在颗粒上放置一层0.3毫 米厚304材质的不锈钢网，网孔的大小为40目，以400～700公斤/厘米²的压力 压在颗粒和不锈钢网上，将颗粒和不锈钢网制作成锂电池的正极。