專利名稱：一種鋰離子電池正極漿料制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋰離子電池正極漿料制備方法，尤其是指磷酸鐵鋰電池正極漿料 的制備方法，屬于基本電器元件領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)鋰離子電池的正極漿料制備，攪拌方式主要是采用真空機(jī)械攪拌，首先將溶 劑與粘接劑進(jìn)行攪拌2 4小時，再加入導(dǎo)電劑攪拌1 3小時，再加入活性物質(zhì)攪拌2 4小時，制備成正極漿料。粘接劑在機(jī)械攪拌分散后仍會有細(xì)小成團(tuán)狀顆粒沒有完成溶解； 導(dǎo)電劑加入液體中容易團(tuán)聚、難分散、分散效果差；為避免材料吸收空氣中水份，在攪拌過 程中采用抽真空方式，使材料在加工過程中與外界空氣中水份隔離，但材料在加工攪拌過 程中真空狀態(tài)會影響材料的分散效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對背景技術(shù)存在的缺陷，設(shè)計提供了一種鋰離子電池正極漿料 制備方法，該制備方法主要采用高溫干燥溶解，首先預(yù)分散，將溶劑與粘接劑加入攪拌桶 中，充入干燥氣使用機(jī)械攪拌，再充干燥氣保護(hù)放入高溫環(huán)境中靜置，將粘接劑高溫溶解； 導(dǎo)電劑與活性物質(zhì)采用干粉球磨混合方式，將導(dǎo)電劑加入活性物質(zhì)中通過陶瓷球磨作用， 將導(dǎo)電劑均勻地分散在活性物質(zhì)中；將已混合好的活性物質(zhì)加入粘接劑溶液中，充入干燥 氣使用機(jī)械攪拌方式將活性物質(zhì)與粘接劑分散均勻，制備成正極漿料。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明是通過如下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)的一種鋰離子電池正極漿料制備方法，包括有溶劑(NMP)、第一道攪拌工序、第二道 攪拌工序、密封靜置、粘結(jié)劑溶液、活性物質(zhì)原材料(磷酸鐵鋰)、陶瓷球磨、活性物質(zhì)、第三 道攪拌工序、第四道攪拌工序、正極漿料、粘結(jié)劑(PVDF)、第一道加干燥氣工序、第二道加 干燥氣工序、第三道加干燥氣工序、第四道加干燥氣工序、導(dǎo)電劑主要組成部分，其中溶劑 (NMP)需放入清潔干燥的攪拌桶中，隨后加入粘結(jié)劑(PVDF)，并充入干燥氣，隨后進(jìn)入第一 道攪拌工序，第一道攪拌工序采用機(jī)械攪拌方式，攪拌機(jī)械參數(shù)為10 100轉(zhuǎn)/Min，攪拌 5Min,隨后進(jìn)入第二道攪拌工序，攪拌機(jī)械參數(shù)改為1000 1500轉(zhuǎn)/Min，攪拌1H，隨后在 該半成品溶液中再次充入干燥氣，進(jìn)入密封靜置工序，在40°C的高溫恒溫環(huán)境中靜置6H， 制備成粘結(jié)劑溶液；活性物質(zhì)的制備方法如下，將活性物質(zhì)原材料(磷酸鐵鋰)裝入清潔 干燥的陶瓷球磨罐中，隨后在活性物質(zhì)原材料(磷酸鐵鋰)中添加導(dǎo)電劑，進(jìn)入陶瓷球磨工 序，將不同直徑大小的陶瓷球放入陶瓷球磨罐，使用500 1000轉(zhuǎn)/min的轉(zhuǎn)速，球磨lh，制 備成活性物質(zhì)；將制備好的粘結(jié)劑溶液，充入干燥氣，使用機(jī)械攪拌，轉(zhuǎn)速1000 1500轉(zhuǎn)/ Min，攪拌0. 5H，隨后加入活性物質(zhì)，攪拌2 3H，制備成分散均勻的正極漿料；所述的溶劑(NMP)，主要成分為NMP，中文名稱為N-甲基吡咯烷酮；所述的活性物質(zhì)原材料(磷酸鐵鋰)，主要成分為磷酸鐵鋰；所述的陶瓷球磨，所使用陶瓷球直徑范圍(10 50mm)，陶瓷球大小直徑差(8 12mm)，陶瓷球與所添加的活性物質(zhì)的質(zhì)量比重(1 10)，陶瓷球大小數(shù)量的比例(大 中小=1:3:6);所述的干燥氣的主要成分為常溫狀態(tài)下純度99. 999%氮?dú)?；所述的粘結(jié)劑(PVDF)，主要成分為PVDF，中文名稱為聚偏氟乙烯；所述的導(dǎo)電劑，主要成分為導(dǎo)電碳黑、導(dǎo)電石墨；所述的活性物質(zhì)原材料(磷酸鐵鋰)、粘結(jié)劑(PVDF)、導(dǎo)電碳黑、導(dǎo)電石墨、溶劑 (NMP)所添加的質(zhì)量比重為“(88 94) (3 5) (2 4) (1 3) (100 120) ”。本發(fā)明主要具有以下積極效果和技術(shù)特征一種鋰離子電池正極漿料制備方法，將傳統(tǒng)制備方法中的真空隔離改用干燥氣隔 離，有效避免了真空狀態(tài)對材料分散效果的影響，并采用高溫環(huán)境存放粘結(jié)劑溶液，使粘結(jié) 劑在高溫環(huán)境中完全溶解于溶劑之中，針對導(dǎo)電劑不易分散的問題，采用陶瓷球磨的加工 方式，對導(dǎo)電劑與活性物質(zhì)混合進(jìn)行球磨，使之呈干粉狀態(tài)，提高了導(dǎo)電劑的分散效果。該 發(fā)明全面提高了磷酸鐵鋰電池正極漿料的各項(xiàng)性能參數(shù)，對鋰離子電池的使用性能是一個 質(zhì)的提升。


附圖是本發(fā)明一種鋰離子電池正極漿料制備方法的工藝流程示意圖；如圖所示，圖中的阿拉伯?dāng)?shù)字表示如下1.溶劑(NMP)、2.第一道攪拌工序、3.第二道攪拌工序、4.密封靜置、5.粘結(jié)劑溶 液、6.活性物質(zhì)原材料(磷酸鐵鋰)、7.陶瓷球磨、8.活性物質(zhì)、9.第三道攪拌工序、10.第 四道攪拌工序、11.正極漿料、12.粘結(jié)劑(PVDF)、13.第一道加干燥氣工序、14.第二道加干 燥氣工序、15.第三道加干燥氣工序、16.第四道加干燥氣工序、17.導(dǎo)電劑。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明如圖所示，溶劑(NMP) 1需放入清潔干燥的攪拌桶中，隨后加入粘結(jié)劑(PVDF) 12， 并充入干燥氣，隨后進(jìn)入第一道攪拌工序2，第一道攪拌工序2采用機(jī)械攪拌方式，攪拌機(jī) 械參數(shù)為10 100轉(zhuǎn)/Min，攪拌5Min，隨后進(jìn)入第二道攪拌工序3，攪拌機(jī)械參數(shù)改為 1000 1500轉(zhuǎn)/Min，攪拌1H，隨后在該半成品溶液中再次充入干燥氣，進(jìn)入密封靜置4工 序，在40°C的高溫恒溫環(huán)境中靜置6H，制備成粘結(jié)劑溶液5 ；活性物質(zhì)8的制備方法如下， 將活性物質(zhì)原材料(磷酸鐵鋰)6裝入清潔干燥的陶瓷球磨罐中，隨后在活性物質(zhì)原材料 (磷酸鐵鋰)6中添加導(dǎo)電劑17，進(jìn)入陶瓷球磨7工序，將不同直徑大小的陶瓷球放入陶瓷 球磨罐，使用500 1000轉(zhuǎn)/min的轉(zhuǎn)速，球磨lh，制備成活性物質(zhì)8 ；將制備好的粘結(jié)劑溶 液5，充入干燥氣，使用機(jī)械攪拌，轉(zhuǎn)速1000 1500轉(zhuǎn)/Min，攪拌0. 5H，隨后加入活性物質(zhì) 8，攪拌2 3H，制備成分散均勻的正極漿料11 ；所述的溶劑(NMP) 1，主要成分為NMP，中文名稱為N-甲基吡咯烷酮；所述的活性物質(zhì)原材料(磷酸鐵鋰)6，主要成分為磷酸鐵鋰；所述的陶瓷球磨7，所使用陶瓷球直徑范圍(10 50mm)，陶瓷球大小直徑差(8 12mm)，陶瓷球與所添加的活性物質(zhì)8的質(zhì)量比重(1 10)，陶瓷球大小數(shù)量的比例(大 中小=1:3:6);所述的干燥氣的主要成分為常溫狀態(tài)下純度99. 999%氮?dú)猓凰龅恼辰Y(jié)劑(PVDF) 12，主要成分為PVDF，中文名稱為聚偏氟乙烯；所述的導(dǎo)電劑17，主要成分為導(dǎo)電碳黑、導(dǎo)電石墨；所述的活性物質(zhì)原材料(磷酸鐵鋰)6、粘結(jié)劑(PVDF) 12、導(dǎo)電碳黑、導(dǎo)電石墨、溶 劑(NMP) 1所添加的質(zhì)量比重為“ (88 94) (3 5) (2 4) (1 3) (100 120)，，。
權(quán)利要求
一種鋰離子電池正極漿料制備方法，它包括溶劑(NMP)(1)、第一道攪拌工序(2)、第二道攪拌工序(3)、密封靜置(4)、粘結(jié)劑溶液(5)、活性物質(zhì)原材料(磷酸鐵鋰)(6)、陶瓷球磨(7)、活性物質(zhì)(8)、第三道攪拌工序(9)、第四道攪拌工序(10)、正極漿料(11)、粘結(jié)劑(PVDF)(12)、第一道加干燥氣工序(13)、第二道加干燥氣工序(14)、第三道加干燥氣工序(15)、第四道加干燥氣工序(16)、導(dǎo)電劑(17)組成部分，其特征在于溶劑(NMP)(1)需放入清潔干燥的攪拌桶中，隨后加入粘結(jié)劑(PVDF)(12)，并充入干燥氣，隨后進(jìn)入第一道攪拌工序(2)，第一道攪拌工序(2)采用機(jī)械攪拌方式，攪拌機(jī)械參數(shù)為10～100轉(zhuǎn)/Min，攪拌5Min，隨后進(jìn)入第二道攪拌工序(3)，攪拌機(jī)械參數(shù)改為1000～1500轉(zhuǎn)/Min，攪拌1H，隨后在該半成品溶液中再次充入干燥氣，進(jìn)入密封靜置(4)工序，在40℃的高溫恒溫環(huán)境中靜置6H，制備成粘結(jié)劑溶液(5)；活性物質(zhì)(8)的制備方法如下，將活性物質(zhì)原材料(磷酸鐵鋰)(6)裝入清潔干燥的陶瓷球磨罐中，隨后在活性物質(zhì)原材料(磷酸鐵鋰)(6)中添加導(dǎo)電劑(17)，進(jìn)入陶瓷球磨(7)工序，將不同直徑大小的陶瓷球放入陶瓷球磨罐，使用500～1000轉(zhuǎn)/min的轉(zhuǎn)速，球磨1h，制備成活性物質(zhì)(8)；將制備好的粘結(jié)劑溶液(5)，充入干燥氣，使用機(jī)械攪拌，轉(zhuǎn)速1000～1500轉(zhuǎn)/Min，攪拌0.5H，隨后加入活性物質(zhì)(8)，攪拌2～3H，制備成分散均勻的正極漿料(11)；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋰離子電池正極漿料制備方法，其特征在于所述的溶 劑(NMP) (1)，主要成分為NMP，中文名稱為N-甲基吡咯烷酮；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋰離子電池正極漿料制備方法，其特征在于所述的活 性物質(zhì)原材料(磷酸鐵鋰)(6)，主要成分為磷酸鐵鋰；
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋰離子電池正極漿料制備方法，其特征在于所述的陶 瓷球磨(7)，所使用陶瓷球直徑范圍(10 50mm)，陶瓷球大小直徑差(8 12mm)，陶瓷球 與所添加的活性物質(zhì)⑶的質(zhì)量比重(1 10)，陶瓷球大小數(shù)量的比例(大中小= 1:3:6);
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋰離子電池正極漿料制備方法，其特征在于所述的干 燥氣的主要成分為常溫狀態(tài)下純度99. 999%氮?dú)猓?br> 6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋰離子電池正極漿料制備方法，其特征在于所述的導(dǎo) 電劑(17)，主要成分為導(dǎo)電碳黑、導(dǎo)電石墨；
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或6所述的一種鋰離子電池正極漿料制備方法，其特征在 于所述的活性物質(zhì)原材料(磷酸鐵鋰)(6)、粘結(jié)劑(PVDF) (12)、導(dǎo)電碳黑、導(dǎo)電石墨、溶劑 (NMP) (1)所添加的質(zhì)量比重為“(88 94) (3 5) (2 4) (1 3) (100 120)”。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鋰離子電池正極漿料制備方法，旨在提供一種磷酸鐵鋰電池正極漿料的加工工藝。該制備方法主要采用高溫干燥溶解，首先預(yù)分散，將溶劑與粘接劑加入攪拌桶中，充入干燥氣使用機(jī)械攪拌，再充干燥氣保護(hù)放入高溫環(huán)境中靜置，將粘接劑高溫溶解；導(dǎo)電劑與活性物質(zhì)采用干粉球磨混合方式，將導(dǎo)電劑加入活性物質(zhì)中通過陶瓷球磨作用，將導(dǎo)電劑均勻地分散在活性物質(zhì)中；將已混合好的活性物質(zhì)加入粘接劑溶液中，充入干燥氣使用機(jī)械攪拌方式將活性物質(zhì)與粘接劑分散均勻，制備成正極漿料。
文檔編號H01M4/1397GK101980396SQ20101028591
公開日2011年2月23日 申請日期2010年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月8日
發(fā)明者袁云泉, 褚百清 申請人:秦皇島市芯馳光電科技有限公司