[发明专利]一种锂离子动力电池正极涂布的方法有效

专利信息
申请号: 201710640041.0 申请日: 2017-09-21
公开(公告)号: CN107611337B 公开(公告)日: 2020-04-14
发明(设计)人: 吴洋洋;宫璐;陶静;张俊 申请(专利权)人: 合肥国轩高科动力能源有限公司
主分类号: H01M4/04 分类号: H01M4/04;H01M4/139;H01M10/0525
代理公司: 合肥市长远专利代理事务所(普通合伙) 34119 代理人: 杨霞;翟攀攀
地址: 230000 安*** 国省代码: 安徽;34
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摘要:
搜索关键词: 一种 锂离子 动力电池 正极 方法
【说明书】:

发明公开了一种锂离子动力电池正极涂布的方法,将干混粉料进行热涂布于箔材表面得到锂离子动力电池正极。具体如下:将磷酸铁锂搅拌,再加入导电剂搅拌均匀,接着加入磷酸铁锂进行搅拌,然后加入粘结剂搅拌均匀得到干混粉料;将干混粉料经粉料流量计进入粉料预热腔进行预软化,然后经粉料喷枪将预软化粉料喷于箔材表面,再经热辊压制得到锂离子动力电池正极。本发明采用粉料进行直接涂布,而不需要溶剂,节省溶剂回收所产生的能耗,提高涂布面密度一致性,同时解决了极片中溶剂残留问题。

技术领域

本发明涉及锂离子动力电池技术领域,尤其涉及一种锂离子动力电池正极涂布的方法。

背景技术

锂离子电池由于工作电压高、能量密度大、自放电率小、稳定环保等方面的优势,目前在数码产品电源、汽车动力电池以及大型储能电池等方面扮演者及其重要的角色。在锂电池制作过程中,涂布是关键的一步,关系到电池的性能,容量一致性等。

目前,正极合浆往往采用溶剂合浆,合出的浆料涂布后需要消耗大量能源将浆料中的溶剂去除回收,而且在此过程中还会有大量溶剂挥发出来,而大部分溶剂是对人体有害的。此外在烘烤过程中还存在溶剂残留问题,残留在极片中的溶剂对电池电性能影响较大,降低电池的循环性能。同时浆料涂布还存在面密度难以控制的问题。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题,本发明提出了一种锂离子动力电池正极涂布的方法,采用粉料进行直接涂布,而不需要溶剂,节省溶剂回收所产生的能耗,提高涂布面密度一致性,同时解决了极片中溶剂残留问题。

本发明提出的一种锂离子动力电池正极涂布的方法,将干混粉料进行热涂布于箔材表面得到锂离子动力电池正极。

优选地,干混粉料采用如下工艺制备:将磷酸铁锂搅拌,再加入导电剂搅拌均匀,接着加入磷酸铁锂进行搅拌,然后加入粘结剂搅拌均匀得到干混粉料,使磷酸铁锂和导电剂表面均可覆盖一层粘结剂。

优选地,干混粉料采用如下工艺制备:将磷酸铁锂搅拌8-12min,再加入导电剂搅拌0.8-1.2h,接着加入磷酸铁锂进行搅拌0.8-1.2h,然后加入粘结剂搅拌2.8-3.2h得到干混粉料。

优选地,采用双螺杆混合机进行搅拌。双螺杆混合机混合速度快,颗粒均匀度高。

优选地,粘结剂为粒径为10-50μm、软化温度为100-150℃的聚偏氟乙烯颗粒。

优选地,热涂布具体操作如下:将干混粉料经粉料流量计进入粉料预热腔进行预软化,然后经粉料喷枪将预软化粉料喷于箔材表面,再经热辊压制得到锂离子动力电池正极。

粉料喷枪使干混粉料带有负电荷,而箔材作为金属材料带有正电荷,使干混粉料经粉料喷枪喷射后吸附在箔材表面。

优选地,粉料预热腔中持续搅拌,粉料预热腔温度为98-102℃。可有效避免粘结剂在预软化过程中产生粉料团聚现象,确保粉料均匀分散。

优选地,热辊采用油浴加热方式,热辊的表面温度为100-150℃。

本发明将粉料通过静电喷涂的方式直接涂布于箔材便面,无需溶剂,节省对溶剂回收所产生的能耗,大幅降低了成本,同时解决正极极片中溶剂残留问题,而且本发明易于控制正极极片面密度,均一性极高。

附图说明

图1为本发明热涂布操作示意图,其中1为粉料流量计,2为粉料预热腔,3为粉料喷枪,4为热辊,5为箔材,6为锂离子动力电池正极。

图2为本发明实施例5所得锂离子动力电池正极的电镜扫描图。

图3为本发明实施例5所得锂离子动力电池正极的面密度控制图。

具体实施方式

下面,通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

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