[发明专利]锰酸锂涂布特性的评判方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种锰酸锂电池材料的涂布特性评判方法，特别涉及一种锰酸锂涂布特性的评判方法。

背景技术

随着全世界经济和城市交通的发展，引起了石油紧张和环境污染，国际上许多发达国家竞相开发绿色能源技术，其中尤以电动车应用为代表的动力电源领域发展最为迅速。电动汽车要取代燃油汽车，动力电池是关键，由于传统化学电池存在着储存能量低、重量大、寿命短和不安全等因素，成为电动汽车产业化发展的瓶颈。电池汽车中的锂电池的使用率正在明显上升，锂离子电池极可能将成为未来的主流技术路线。

目前，锰酸锂下游使用的电池厂家，对其涂布特性的评判方法，主要采用PVDF-NMP油系配方体系进行，按照其实际浆料配方、配浆工艺、涂布工艺等流程，将锰酸锂材料制作成极片，最终通过所制作极片的涂布效果，对材料的涂布特性进行评判，此种评判方法，存在极片制作周期耗时长，锰酸锂材料、辅助材料消耗量大，所需设备复杂等缺点。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供了一种锰酸锂涂布特性的评判方法，该方法具有极片制作周期耗时短，锰酸锂材料、辅助材料消耗量小，所需设备简单的优点，尤其对锰酸锂极片的团聚状况能够进行检测和评判。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种锰酸锂涂布特性的评判方法，包括如下步骤：

第一步，采用搅拌机在转速300~600rpm下，将质量百分比为5%的聚偏氟乙烯粉末均等分成5份，每隔5分钟加一份，分5次加入到质量百分比为95%的溶剂N-甲基吡咯烷酮中，搅拌6~12小时；再在转速为600~1300rpm下搅拌8~12小时，制得透明、混合均匀的质量分数为5%聚偏氟乙烯溶液；

第二步，将浆料原料和溶剂加入到不锈钢罐中，溶剂加入量为调整浆料固含量至40～55%所需的溶剂量，将球磨球放进不锈钢罐中，将不锈钢罐放到球磨机进行球磨，球磨球采用不锈钢球的混合球，其中Φ20不锈钢球6个、Φ10不锈钢球6个，球磨时先采用转速为300～500rpm的低速球磨，时间为0.5～2.5小时，再采用转速为500～1000rpm的高速球磨，时间为0.5～2.5小时，将不锈钢罐中原料制成正极浆料；

所述的浆料原料中各组分的重量百分比是：锰酸锂为85～94%；导电剂为2～9%；粘接剂为3～8%，所述的粘接剂是第一步制成的质量分数为5%的聚偏氟乙烯溶液，所述的溶剂为分析纯的N-甲基吡咯烷酮溶剂；

第三步，将第二步制得的正极浆料均匀涂布在集流体铝箔的粗糙面上，涂布厚度为50~90μm，于恒温烘箱中120℃进行极片干燥，干燥时间为1~4小时，制得涂布特性评判用极片，并采用放大10倍的放大透镜进行膜面状态观察：

如果未能观察出直径大于1mm的团聚体，则表示该极片的膜面状态等级为优秀；

如果能观察出直径大于1mm的团聚体，且数目小于5个/cm²，则表示该极片的膜面状态等级为合格；

如果能观察出直径大于1mm的团聚体，且数目大于5个/cm²，则表示该极片的膜面状态等级为不合格。

所述的锰酸锂为中心粒度分布在5μm～15μm之间，比表面积在0.1~0.7m²/g之间。

所述的导电剂为导电碳黑、超级导电碳黑、乙炔黑、导电石墨中的一种或两种及以上的混合物，当导电剂采用两种或两种以上的混合物时，其中组分含量大于50%的为主导电剂，其余为其它导电剂。

所述的集流体采用厚度为20μm的铝箔，其光面为镜面光，粗糙面为表面粗糙度Ra=0.23μm。

本发明所述的团聚体为目视测试，直径大于1mm，凸起于极片水平面（即与铝箔平面平行的平面）的颗粒状团聚物。

与现有技术相比，由于本发明通过较少的材料消耗，和实际的涂布模拟，方便、准确地对锰酸锂的涂布特性进行了评判，所以本方法有利于加快新型环保正极材料---锰酸锂的产业化，减少了电池厂家在材料认证当中的浆料调和、涂布试作的周期，降低试作成本。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步详细说明。

实施例一

第一步，采用搅拌机在转速为500rpm的低速搅拌下，将质量百分比为5%的聚偏氟乙烯粉末均等分成5份，每隔5分钟加一份，分5次加入质量百分比为95%的溶剂N-甲基吡咯烷酮中，搅拌时间大于12小时；再在转速为1200rpm的高速搅拌下，搅拌6小时，制得透明、混合均匀的质量分数为5%的聚偏氟乙烯溶液。