一种圆柱锂离子电池高压正极片制备方法与流程

文档序号:11926090阅读:209来源:国知局

本发明涉及一种正极片制备方法,具体涉及一种圆柱锂离子电池高压正极片制备方法,属于正极片制备技术领域。



背景技术:

目前国内外商品化的锰系材料主要为普通的尖晶石结构LiMn2O4,其存在着能量密度低,循环寿命短,以及高温循环和存储性能差等缺陷;5V级能量密度型高电压正极材料LiNi0.5Mn1.5O4相对于Li/Li+电极具有高达4.7V放电平台,对应Ni2+/Ni4+的氧化还原,理论克容量为146.8mAh/g,能量密度达到690Wh/Kg,相对于市场上LiCoO2、LiFePO4以及LiMn2O4;材料能量密度提升30%以上;目前高电压正极材料LiNi0.5Mn1.5O4的制备方法很多,总体分为固相法和液相法;固相法合成材料均一性、电性能较差,但操作工艺简单,工业生产投入较少;液相法在前驱体处理上达到了分子水平上的混合,合成的材料颗粒均匀、电性能好,但操作工艺复杂,工业生产投入较大。



技术实现要素:

(一)要解决的技术问题

为解决上述问题,本发明提出了一种圆柱锂离子电池高压正极片制备方法,其采用前驱体和导电体高温煅烧,及后期联合涂布,其提高了正极片电性能。

(二)技术方案

本发明的圆柱锂离子电池高压正极片制备方法,所述方法包括如下步 骤:

第一步,备料,按照按摩尔比n(Li):n(Ni):n(Mn)=1:0.5:1.5分别取LiNO3、Ni(NO3)2·6H2O、Mn(NO3)2

第二步,配置混合液,按照上述备料总重量:蒸馏水重量=1:12比例进行混合搅拌,得到混合液;

第三步,制备前驱体,按照第一步的备料总重量:(NH4)2CO3=15:1进行配料;并将第二步制备的混合液升温至65℃,逐步加入(NH4)2CO3搅拌;完成(NH4)2CO3添加后,按照2℃/min升温速度将温度升至150℃,等待其水分彻底蒸发后得到前驱体;

第四步,制成正极涂料:接着对前驱体进行研磨,并按照前驱体粉末:纳米导电石墨=40:1进行混料,充分混合后,对其进行煅烧;以5℃/min升温速度,将温度升至900℃,保温15h;等到其自然冷却后,取出混合体;得到成品;

第五步,涂布,第一层涂布纳米导电石墨和碳包覆粒料;并且辊制厚度和密度一致,接着涂胶和涂覆上述制备的成品料;

第六步,制成成品;将第五布完成的涂布通过辊压机进行辊压,辊制厚度一致后进行切片,得到正极片。

(三)有益效果

本发明与现有技术相比较,本发明的圆柱锂离子电池高压正极片制备方法,操作步骤简单,对设备没有很高要求;其通过混合煅烧和煅烧后的混合涂覆,既保证了材料优良的循环性能,同时也保证正极片的倍率性能。

具体实施方式

一种圆柱锂离子电池高压正极片制备方法,所述方法包括如下步骤:

第一步,备料,按照按摩尔比n(Li):n(Ni):n(Mn)=1:0.5:1.5分别取LiNO3、Ni(NO3)2·6H2O、Mn(NO3)2

第二步,配置混合液,按照上述备料总重量:蒸馏水重量=1:12比例进行混合搅拌,得到混合液;

第三步,制备前驱体,按照第一步的备料总重量:(NH4)2CO3=15:1进行配料;并将第二步制备的混合液升温至65℃,逐步加入(NH4)2CO3搅拌;完成(NH4)2CO3添加后,按照2℃/min升温速度将温度升至150℃,等待其水分彻底蒸发后得到前驱体;

第四步,制成正极涂料:接着对前驱体进行研磨,并按照前驱体粉末:纳米导电石墨=40:1进行混料,充分混合后,对其进行煅烧;以5℃/min升温速度,将温度升至900℃,保温15h;等到其自然冷却后,取出混合体;得到成品;

第五步,涂布,第一层涂布纳米导电石墨和碳包覆粒料;并且辊制厚度和密度一致,接着涂胶和涂覆上述制备的成品料;

第六步,制成成品;将第五布完成的涂布通过辊压机进行辊压,辊制厚度一致后进行切片,得到正极片。

上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下,本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进,均应落入到本发明的保护范围,本发明请求保护的技术内容,已经全部记载在权利要求书中。

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