[发明专利]一种储能用磷酸铁锂正极片的制备方法

说明书

本发明涉及一种储能用磷酸铁锂正极片的制备方法，包括以下步骤：(1)按照质量比例为(90‑96)：(0.5‑3)：(1‑2)：(0.5‑2)：(1‑5)称取磷酸铁锂、氧化钇、乙炔黑、导电剂、粘结剂，将粘结剂用溶剂配制成10％的溶液待用；(2)将称取的磷酸铁锂、氧化钇、乙炔黑、导电剂、粘结剂加入高粘度搅拌机中，干粉充分混合，逐渐加入溶剂，继续搅拌，再分次加入磷酸铁锂材料，搅拌，逐渐加入10％的粘结剂溶液，再加入溶剂使固含量为45％～60％，控制搅拌转速15‑80RPM；(3)将步骤(2)配制好的浆料在室温下用挤压式涂布机涂覆在洁净干燥的铝箔上；(4)将步骤(3)涂布好的极片放在真空烘箱中，在一定温度下烘烤，辊压、模切得到正极电极片。

技术领域

本发明属于储能制备技术领域，具体涉及一种储能用磷酸铁锂正极片的制备方法。

背景技术

磷酸铁锂(LiFePO)电池是近几年发展起来的一种、安全性良好、循环寿命长、低成本环境友好的锂离子电池。已广泛应用于各种备用电源、电动工具及电动自行车电源，正在电动汽车、风能、太阳能及智能电网等领域示范应用。

作为目前产业化应用的磷酸铁锂电池，除了磷酸铁锂材料本征性能对电池电化学性能的影响之外，电池制备工艺也对电池性能影响很大，尤其是磷酸铁锂正极片的制备工艺。为了提高电池的大倍率放电性能和低温性能，许多研究者致力于磷酸铁锂材料制备工艺的研究期望通过磷酸铁锂材料的超细化、纳米化及稀土包覆等手段来提高磷酸铁锂材料的导电性，以改善磷酸铁锂材料的倍率放电性能和低温性。这些研究确实取得了一定的成效，但却出现了新的问题，即材料加工性能下降，极片难以涂布、出现掉粉、压实密度降低、电池比能量下降等问题。同时，导致电池制造成本增加，从而也严重制约了磷酸铁锂材料的大规模生产和推广应用。因此，必须解决磷酸铁锂材料的加工性能，尤其是匀浆、涂布、制片问题。

现有技术的实现方案为：PVDF+NMP配制母液，加入导电剂到母液中分散，加入磷酸铁锂活性物质高速分散，测试固含量、粘度，出料、涂布、辊压、制片。

现有技术的缺点：匀浆效果不好，均匀性较差；电池安全性得不到保障；循环寿命有限3500次开始衰减。

为了解决上述问题，特此提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种储能用磷酸铁锂正极片的制备方法。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种储能用磷酸铁锂正极片的制备方法，包括以下步骤：

(1)按照质量比例为(90-96)：(0.5-3)：(1-2)：(0.5-2)：(1-5)称取磷酸铁锂、氧化钇、乙炔黑、导电剂、粘结剂，将粘结剂用溶剂配制成10％的溶液待用；

(2)将称取的磷酸铁锂、氧化钇、乙炔黑、导电剂、粘结剂加入高粘度搅拌机中，干粉充分混合，逐渐加入溶剂，继续搅拌，再分次加入磷酸铁锂材料，搅拌，逐渐加入10％的粘结剂溶液，再加入溶剂使固含量为45％～60％，控制搅拌转速15-80RPM；多次加入溶剂，干粉、高固含、高粘度搅拌，使各物料间产生摩擦及相对运动，减少物料团聚，研究高效制浆工艺，达到均匀搅拌浆料的目的，最后加入溶剂搅拌混合，用溶剂调整到45％～60％的固体含量；

(3)将步骤(2)配制好的浆料在室温下用挤压式涂布机涂覆在洁净干燥的铝箔上；

(4)将步骤(3)涂布好的极片放在真空烘箱中，在一定温度下烘烤，辊压、模切得到正极电极片。

(5)将步骤(4)制备的极片裁切成方形极片，以石墨为对负极，在充满氮气的手套箱中制备全电池。

优选的，所述的导电剂选自下列物中的一种或多种的混合物：碳纳米管、石墨烯、SP、KS-6。

优选的，所述的粘结剂为聚偏氟乙烯。