[发明专利]一种检测评估材料电性能所用扣式电池正极浆料的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于锂离子扣式电池制作领域，涉及一种检测评估材料电性能所用锂离子扣式电池制作正极浆料的方法。

背景技术

锂离子扣式电池由于组装简单方便，所涉及的原料及设备较少，成本较低，检测过程也较快捷、高效，因此，目前扣式电池成为锂离子电池电极材料电性能评估的主要手段。扣电组装过程中的正极浆料配料占关键作用，浆料制备工艺对电池性能的影响很大，是非常重要的环节。在正极浆料的制备中，需将锂离子扣式电池所用正极活性物质、导电剂、粘结剂和溶剂按一定比例混合，制备关键在于分散均匀，粘度适中。但由于扣电涉及的原料相对较少，在浆料制备方面没有专门的小型成品设备出售，各研究单位大都采用自制的简单涂布实验装置进行扣电正极浆料的制备。在浆料制备时涉及的原料配比也参差不齐，所涉及的设备和器材也都不尽相同。有些单位由于物料和制浆设备不太配套，导致配制的浆料远远多于实际制片所需的量，这样一来，剩余的浆料就不得不直接倒掉，造成不必要的物料浪费。此外，每次进行浆料制备时都要临时进行配备过量的PVDF粘结剂，极片制备后再将剩余浆料倒掉，不但增加了时间成本同时又造成物料浪费，而且大多浆料制备时都没有将浆料加热，导致浆料各组分粘合不好，制备的极片脱粉、脱碳，从而影响所制电池的性能。好的浆料制作工艺，应该是在提升产品性能的同时，尽量降低原料的成本和生产过程中的时间成本。

发明内容

本发明目的是提出一种成本低、又省时的检测评估材料电性能所用扣式电池正极浆料的制备方法。

本发明采用的技术方案是：一种检测评估材料电性能所用扣式电池正极浆料的制备方法，步骤是：1）称量：分别称量正极材料、导电剂、粘结剂及溶剂，其中正极材料、导电剂、粘结剂的质量均不高于10g，正极材料、导电剂、粘结剂的质量比是80～92:4～10:4～9，溶剂用量为正极活性物质、导电剂和粘结剂总质量的1.1～1.3倍；

2）混料：称好的正极材料、导电剂倒入洗净并烘干的烧杯或锥形瓶中，烧杯或锥形瓶的容量为50mL，再将称好的粘结剂、溶剂倒入该烧杯或锥形瓶中，用玻璃棒将烧杯或锥形瓶内的物料初步搅拌均匀；

3）搅拌：初步搅拌后把烧杯或锥形瓶开口用铝箔覆盖并放到磁力加热搅拌器上，烧杯或锥形瓶中放入磁子，用夹具把烧杯或锥形瓶稳定，开启磁力加热搅拌器，调整搅拌频率和加热温度，记录磁力加热搅拌器开启的时间，加热搅拌完成后关闭磁力加热搅拌器电源，物料搅拌完成即得到正极浆料，冷却后即可投入使用。

所述正极材料为三元材料、钴酸锂、磷酸铁锂、锰酸锂、镍钴铝酸锂中的至少一种。

所述导电剂选自乙炔黑、超细炭黑、碳纳米管中的至少一种。

所述粘结剂为聚偏氟乙烯（PVDF），所述溶剂为N-甲基吡咯烷酮（NMP）。

进一步的，所述聚偏氟乙烯（PVDF）为加溶剂N-甲基吡咯烷酮（NMP）提前配制，并装于深色玻璃瓶中密封备用。

优选的，所述聚偏氟乙烯与N-甲基吡咯烷酮的质量比是1：9。所述正极材料在所得正极浆料中的质量百分比含量为80%～93%；所述导电剂在所得正极浆料中的质量百分比含量为4%～10%；所述粘结剂在所得正极浆料中的质量百分比含量为3%～10%。

优选的，导电剂在所得正极浆料中的质量百分比含量为7%～10%。

步骤3）中搅拌频率为120r/min，浆料制备时加热的温度为40～55℃，加热搅拌时间为0.5～2h。优选的，加热温度为50℃，加热搅拌时间为1h。

本发明的有益效果是：使用该方法制备浆料只需要少量的物料即能达到电池材料检测的目的。涉及设备较少，过程简单，易于操作，成本较低，杜绝浪费，经济环保，方便安全。加之粘结剂为提前配制，又可节省再单独配制粘结剂的时间，提高了工作效率。本发明制浆过程中采用加热的方式，有利于浆料中各组分的充分快速的粘合，制备的极片加工过程中无脱膜、脱碳现象，加工性能良好。用本发明的制浆方法制备的浆料加工成正极片后组装的扣式电池检测数据跟全电池几乎接近，能广泛应用于各大高校、科研院所等小型实验室以及工厂化验室。

具体实施方式

实施例1