[发明专利]一种制备锂离子电池阴极的方法

说明书

本发明提供了一种制备锂离子电池阴极的方法，所述阴极包括集流体以及位于集流体表面的活性材料层；其中所述方法包括分别配置底层浆料和顶层浆料，把底层浆料涂覆到集流体表面，干燥后，再将顶层浆料涂覆在底层上，干燥热压，所述底层和顶层的涂覆厚度的比例满足以下关系式：底层/顶层＝k*((D’90‑D’50)*(D50‑D10))/((D’50‑D’10)*(D90‑D50))，其中k＝0.77‑0.79；本发明的方法得到的阴极具有极为稳定的活性材料层，底层和顶层的体积形变小，层间应力差低，具有极好的循环性能。

技术领域

本发明涉及一种制备锂离子电池阴极的方法。

背景技术

锂离子电池被认为是满足便携式电子器件、电动及混合动力汽车日益增加的能源需求的新型电源。锂离子电池已应用到移动电话、笔记本电脑、摄像机、数码相机等众多民用及军事领域。锂离子电池的循环性能决定了电池的使用和更换成本，而电池阴极的结构极大程度上影响了电池的循环性能。

发明内容

本发明提供了一种制备锂离子电池阴极的方法，所述阴极包括集流体以及位于集流体表面的活性材料层，所述活性材料层包括邻接集流体的底层以及涂覆于底层上的顶层；所述底层的活性物质为钴酸锂或改性的钴酸锂，其中D50为1.8-2.0微米，D10为0.7-0.8微米，D90为2.6-2.7微米；所述顶层的活性物质为锰酸锂或改性的锰酸锂，其中D’50为1.4-1.5微米，D’10为1.0-1.1微米，D’90为1.8-1.9微米；其中所述方法包括分别配置底层浆料和顶层浆料，然后把底层浆料涂覆到集流体表面，干燥后，再将顶层浆料涂覆在底层上，干燥热压，所述底层和顶层的涂覆厚度的比例满足以下关系式：底层/顶层＝k*((D’90-D’50)*(D50-D10))/((D’50-D’10)*(D90-D50))，其中k＝0.77-0.79；本发明的方法得到的阴极具有极为稳定的活性材料层，底层和顶层的体积形变小，层间应力差低，具有极好的循环性能。

具体的方案如下：

一种制备锂离子电池阴极的方法，所述阴极包括集流体以及位于集流体表面的活性材料层，所述活性材料层包括邻接集流体的底层以及涂覆于底层上的顶层；所述底层的活性物质为钴酸锂或改性的钴酸锂，其中D50为1.8-2.0微米，D10为0.7-0.8微米，D90为2.6-2.7微米；所述顶层的活性物质为锰酸锂或改性的锰酸锂，其中D’50为1.4-1.5微米，D’10为1.0-1.1微米，D’90为1.8-1.9微米；，所述底层和顶层的厚度的比例满足以下关系式：底层/顶层＝k*((D’90-D’50)*(D50-D10))/((D’50-D’10)*(D90-D50))，其中k＝0.77-0.79中所述方法包括：

1)将有机溶剂加入到搅拌釜中，然后加入粘结剂和导电剂，搅拌均匀后加入底层的活性物质，抽真空搅拌，混合均匀得到底层浆料；

2)将有机溶剂加入到搅拌釜中，然后加入粘结剂和导电剂，搅拌均匀后加入顶层的活性物质，抽真空搅拌，混合均匀得到顶层浆料；

3)将底层浆料涂覆在集流体表面，干燥；

4)将顶层浆料涂覆在底层表面；

5)干燥，热压，得到所述阴极。

进一步的，所述底层的活性物质为LiCo_0.98Mg_0.02O₂，所述顶层的活性物质为LiMn_0.87Co_0.1Ca_0.03O₂。

进一步的，其中活性材料层的总厚度为40-100微米。

进一步的，所述有机溶剂为NMP。

进一步的，所述粘结剂为PVDF或PTFE。