[发明专利]一种锂离子电池正极浆料的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于锂离子电池制造领域，具体涉及一种能使锂离子电池浆料分散更为均匀，使材料与材料之间、导电剂与材料之间接触面更大，形成有效电网层，降低极片的界面电阻和电池内阻的一种锂离子电池正极浆料制备方法。 

背景技术

随着数码产品、电动自行车、储能、电动汽车、电动叉车、园林工具等大功率电源产品的快速发展，锂离子电池作为二次电池显得越来越重要，与此同时，对于锂离子电池的性能要求也越来越高，而浆料搅拌这一工序在电池制造过程中起着至关重要的作用，浆料分散效果将直接影响电池的循环寿命，目前常规混浆工艺是将材料依次加入搅拌分散，但是此搅拌工艺不利于材料与导电剂的均匀分散和接触，其接触面较小，界面电阻及电池内阻较大，因此影响电池的寿命，故需要一种搅拌方法来提高浆料分散质量，以促进锂离子电池循环寿命及总体性能的提升。 

发明内容

本发明的目的是提出一种锂离子电池正极浆料的制备方法，该发明操作简单、生产过程易于控制，适合大规模化的生产，而且本发明制备的浆料较常规工艺制备的浆料分散更为均匀，使材料与材料之间，导电剂与材料之间接触面更大，形成有效电网层，降低极片的界面电阻和电池内阻。减小电池发热量，能够有效提高电池的循环寿命及综合性能。 

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种锂离子电池正极浆料的制备方法,包括以下步骤： 

A.按照重量比正极材料90～92%、导电剂4～5%、粘结剂4～5%的比例称取正极材料、导电剂及粘结剂；

B.母液配置：按照重量比粘结剂4～5%、溶剂94～96%的比例，将粘结剂与溶剂混合，配制成浓度为4～6%的母液;

C.原材料初混：将正极材料与导电剂放入行星搅拌锅中初步混合，使正极材料与导电极在搅拌锅中在搅拌速度为公转2-10HZ，自转0-3HZ的条件下搅拌5-30min;

D.材料浸润：原材料初步混合后，在搅拌锅内加入10-15%母液，在搅拌速度为：公转5-50HZ，自转5-15HZ的条件下搅拌时间10-30min，使正极材料与导电剂均匀浸润，浸润后材料呈现松软粉状;

E.材料混炼：往浸润后的材料中继续加入50-60%母液，在搅拌速度为：公转20-50HZ，自转2-20HZ的条件下搅拌时间40-180min使正极材料与导电剂混合均匀；

F.浆液稀释：材料混炼后，向搅拌锅内加入20-25%的母液将充分混合的材料进行稀释，并在搅拌速度为：公转15-45HZ，自转5-10HZ的条件下搅拌时间100-180min，浆液的粘度控制在在6000-12000mPa·S以便涂布。

进一步，所述导电剂为导电碳黑（Super P）与导电石墨(KS-6)中的一种或两种；所述的粘结剂为聚偏二氟乙烯（PVDF）；所述的溶剂为N-甲基吡咯烷酮（NMP）；所述的正极材料为磷酸铁锂、锰酸锂、钴酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝、富锂锰、镍锰等其中的一种或两种以上混合物。 

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：通过材料初混，使正极材料与导电剂能够均匀混合且良好接触，提高材料分散一致性，提高电池循环寿命，此制备方法简单，适合大规模工业化生产，，检测结果显示，依据本发明制作的磷酸铁锂动力电池在常温环境下（25±5℃）1C充放循环2914次，容量保持率89%，依据本发明制作的锰酸锂动力电池在常温环境下（25±5℃）1C充放循环1600次，容量保持率84.08%。 

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。 

图1依据本发明制作的磷酸铁锂电池循环曲线图。 

图2依据本发明制作的锰酸锂电池循环曲线图。 

图3依据常规搅拌工艺和依据本专利搅拌工艺制作的磷酸铁锂电池循环寿命对比图。 

图4依据常规搅拌工艺和依据本专利搅拌工艺制作的锰酸锂电池循环寿命对比图。 

具体实施方式

一种锂离子电池正极浆料的制备方法,包括以下步骤： 

A.按照重量比正极材料90～92%、导电剂4～5%、粘结剂4～5%的比例称取正极材料、导电剂及粘结剂；

B.母液配置：按照重量比粘结剂4～5%、溶剂94～96%的比例，将粘结剂与溶剂混合，配制成浓度为4～6%的母液;

C.原材料初混：将正极材料与导电剂放入行星搅拌锅中初步混合，使正极材料与导电极在搅拌锅中在搅拌速度为公转2-10HZ，自转0-3HZ的条件下搅拌5-30min;