[发明专利]一种高功率厚电极的制备方法

说明书

本发明提供了一种高功率厚电极的制备方法，将正极活性物质镍钴锰酸锂LiNi_xCo_yMn_1‑x‑yO₂、导电剂、粘结剂和溶剂及热升华材料按重量比90‑98：1‑3：1‑5：50‑90：1‑5均匀混合成浆料，将浆料均匀涂覆在铝箔集流体上，然后烘干、烘烤、碾压处理后即获得高功率厚电极。本发明所述的高功率厚电极的制备方法，高功率电芯的能量密度提升的同时保证了极片的孔隙率、极片活性材料的电性能不降低，同时成本并未增加。

技术领域

本发明属于锂离子正极材料技术领域，尤其是涉及一种高功率厚电极的制备方法。

背景技术

锂离子电池是近十多年来迅猛发展起来的一种高能电池，由于其具有高电压、高比能、循环周期长、环境污染小等优势，目前已经成为我国新能源产业发展的一个重点方向。而正极材料是锂离子电池的重要组成部分，也是锂离子电池中成本比例最高的部分。

目前三元材料由于具有较高的比能量密度可以带来较长的续航里程，在新能源汽车商业化应用中得到广泛关注。并且随着电芯制造成本的不断下降，三元材料动力电池应用于PHEV和HEV比例不断上升，逐步侵占铅酸电池的应用市场。随着替代进程的不断加快，电池制造厂商对于PHEV电池的容量能有了更高的要求，目前的PHEV电芯设计已经渐渐不能满足电池制造商对其功率性能上的需求。

目前主流的PHEV能量密度提升解决方案是使用高容量正极材料来替代现有正极材料，但是随着镍含量的增加电池寿命和安全性也在降低，同时成本也在会升高。另一种是通过提高正极片的涂覆厚度的方式，但是随着厚度的提升极片离子导电率快速降低，只能通过造孔剂提升极片孔隙率。但是目前使用的造孔剂原理是通过固体材料在一定温度下分解成为气体的方式进行造孔，使用的造孔剂分解物多为氨类或气态有机酸类物质，该类物质对环境影响大，需添加大量环保设施且部分分解产物对电芯有腐蚀性，产生副反应降低电芯原本性能。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种高功率厚电极的制备方法，高功率电芯的能量密度提升的同时保证了极片的孔隙率、极片活性材料的电性能不降低，同时成本并未增加。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种高功率厚电极的制备方法，将正极活性物质镍钴锰酸锂LiNi_xCo_yMn_1-x-yO₂、导电剂、粘结剂和溶剂及热升华材料按重量比90-98：1-3：1-5：50-90：1-5均匀混合成浆料，将浆料均匀涂覆在铝箔集流体上，然后烘干、烘烤、碾压处理后即获得高功率厚电极，其中0＜x＜1，0＜y＜1，0＜x+y＜1。

进一步的，热升华材料为羟乙基砜硫酸酯类材料KN-B、KN-R、KN-2B中的一种或几种混合。

进一步的，粘结剂为PVDF。

进一步的，溶剂为NMP。

进一步的，浆料在集流体上的涂覆厚度为240-600um。

进一步的，烘干温度为100-120℃，烘干时间为2-6h。

进一步的，烘烤温度为140-170℃，烘烤时间为0.5-1h。

相对于现有技术，本发明所述的高功率厚电极的制备方法具有以下优势：