專(zhuān)利名稱：一種鋰離子動(dòng)力電池電芯正、負(fù)極漿料的生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋰電池制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鋰離子動(dòng)力電池電芯正、負(fù)極 漿料的生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
鋰離子動(dòng)力電池電芯一般由正極、負(fù)極、隔膜紙、電解液和殼體組成，其制作 工藝首先是把正負(fù)極材料處理后，將高分子聚合物、無(wú)機(jī)化合物與輔料在攪拌情況下進(jìn) 行充分混合均勻，經(jīng)過(guò)篩，制得分散體然后按規(guī)定的量將分散體漿布在規(guī)定規(guī)格的模 板上，輥壓、分切、卷繞(層疊)、焊接后，經(jīng)老化性檢驗(yàn)即得；最后進(jìn)行充電測(cè)試包裝。通過(guò)現(xiàn)有工藝制造的鋰離子動(dòng)力電池電芯，其活性物質(zhì)的比容量較低，在多次 循環(huán)使用后，電池容量的下降較為明顯，這些不足都有待于進(jìn)一步加以改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有鋰離子動(dòng)力電池電芯制造工藝的不足，提供一種可 提高鋰離子動(dòng)力電池活性物質(zhì)的比容量，并在多次循環(huán)使用后，仍能保持較高電池容量 的鋰離子動(dòng)力電池電芯正、負(fù)極漿料的生產(chǎn)工藝。本發(fā)明的采用如下技術(shù)方案一種鋰離子動(dòng)力電池電芯正、負(fù)極漿料的配置方法，其特征在于具體包括以 下步驟(1)正極材料的預(yù)處理a、用振動(dòng)篩篩分正極活性物質(zhì)磷酸鐵鋰顆粒，要求磷酸鐵鋰的粒徑為3.6 9umb、將步驟(a)分離出的磷酸鐵鋰進(jìn)行脫水，常壓下，110-130°C烘烤1.5-2.5小 時(shí)；C、將導(dǎo)電劑脫水，要求常壓下，190-210°c烘烤1.5-2.5小時(shí)；d、將粘結(jié)劑脫水，120_140°C常壓烘烤1.5-2.5小時(shí);(2)負(fù)極材料預(yù)處理a、將石墨混合均勻；，b、將混合均勻的石墨在常壓烘烤，除去表面油性物質(zhì)，烘烤溫度為 300-400 "C ；c、用去離子水適當(dāng)稀釋粘結(jié)劑；(3)正極漿料的配制a、將導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑按重量比為1 (58 62)的比例進(jìn)行充分混合；b、將溶劑加入到步驟(a)混合好的混合料中，用超聲波溶解分散的方式充分混 合，混合料與溶劑的重量比為1 (14-16)；
C、將導(dǎo)電劑和經(jīng)步驟(1)預(yù)處理過(guò)的正極活性物質(zhì)磷酸鐵鋰的混合物加入到步驟(b)充分混合后的混合料中，經(jīng)真空攪拌溶解均勻后，生產(chǎn)出正極漿料，其中，炭 黑磷酸鐵鋰溶劑三者的重量比為3.5 (98-102) (40-50)；其中，所述的導(dǎo)電劑為乙炔黑；所述的粘結(jié)劑為聚偏氟乙烯樹(shù)脂(PVDF)；所 述的溶劑為N-甲基吡洛烷酮；(4)負(fù)極漿料的配制a、先把粘結(jié)劑充分溶解在去離子水中，再加入溶劑，攪拌均勻，其中粘結(jié)劑、 去離子水和溶劑三者的重量比為(1-1.5) (42-48) (5.0-5.5)；b、將經(jīng)步驟(2)預(yù)處理過(guò)的負(fù)極活性物質(zhì)石墨加入到步驟(a)混合好的物料 中，攪拌均勻，其中石墨和去離子水的重量比為100 (42-48)；C、再將中性乙烯基三乙氧基硅烷加入到步驟(b)中，經(jīng)真空攪拌均勻后，生 產(chǎn)出負(fù)極漿料，其中，中性乙烯基三乙氧基硅烷與步驟(b)的負(fù)極混合漿料的重量比為 1 (285-290)；其中，所述的粘結(jié)劑為羧甲基纖維素鈉CMC;所述的溶劑為丁苯膠乳。所述的鋰離子動(dòng)力電池電芯正、負(fù)極漿料的生產(chǎn)工藝，其特征在于步驟所述 的振動(dòng)篩為三層篩網(wǎng)，第一層篩網(wǎng)篩出粒徑大于9um的磷酸鐵鋰顆粒，第二層和第三層 篩網(wǎng)篩掉粒徑小于3.5um超細(xì)的磷酸鐵鋰顆粒。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)1、正極漿料中活性物質(zhì)的比容量得到了提高，本發(fā)明在配制鋰離子動(dòng)力電池電 芯的正極漿料時(shí)，先用導(dǎo)電劑乙炔黑和粘結(jié)劑混合，然后再加入溶劑和活性物質(zhì)，使得 活性物質(zhì)的比容量由原來(lái)的135mAh/g提高到140mAh/g ；且正極活性物質(zhì)磷酸鐵鋰經(jīng)分 離處理后的的振實(shí)密度有了較大提高，從1.3g/cm3提高到1.8-2.0g/cm3，從而對(duì)鋰離子 動(dòng)力電池電芯容量有5 8%提高。2、在配制負(fù)極漿料時(shí)，加入中性乙烯基三乙氧基硅烷，使電芯在多次循環(huán)使用 后仍能保持較高的容量。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。1、正極漿料的配制在配制鋰離子動(dòng)力電池電芯的正極漿料之前，將正極活性物 質(zhì)磷酸鐵鋰的大于等于IOum超大粒徑以及小于等于3.5Um超細(xì)粒徑的成分與所要求的 3.6 9um粒徑的成分用振動(dòng)篩(三層)進(jìn)行充分分離，得到所需的磷酸鐵鋰。稱取0.047克導(dǎo)電劑乙炔黑和2.8克粘結(jié)劑聚偏氟乙烯樹(shù)脂，然后加入45克溶劑 η甲基吡洛烷酮中，用超聲波溶解分散的方式充分混合，再加入3.5克導(dǎo)電劑炭黑和100 克正極活性物質(zhì)磷酸鐵鋰的混合物，經(jīng)真空攪拌溶解均勻后，生產(chǎn)出正極漿料。2、負(fù)極漿料的配制在配制鋰離子動(dòng)力電池電芯的負(fù)極漿料之前，將負(fù)極活性材 料石墨混合均勻后在常壓下溫度為300-40(TC烘烤，除去表面油性物質(zhì)；稱取1.2克粘結(jié)劑羧甲基纖維素鈉，充分溶解在45克去離子水中，再加入5.3克 丁苯膠乳充分溶解，然后加入100克經(jīng)過(guò)處理的負(fù)極活性物質(zhì)石墨，進(jìn)行抽真空攪拌直 至混合均勻，然后加入中性乙烯基三乙氧基硅烷0.525克，經(jīng)真空攪拌均勻后，生產(chǎn)出負(fù)極 漿料。
權(quán)利要求
1.一種鋰離子動(dòng)力電池電芯正、負(fù)極漿料的生產(chǎn)工藝，其特征在于具體包括以下 步驟(1)正極材料的預(yù)處理a、用振動(dòng)篩篩分正極活性物質(zhì)磷酸鐵鋰顆粒，要求磷酸鐵鋰的粒徑為3.6 9um;b、將步驟(a)分離出的磷酸鐵鋰進(jìn)行脫水，常壓下，110-130°C烘烤1.5-2.5小時(shí)；C、將導(dǎo)電劑脫水，要求常壓下，190-210°C烘烤1.5-2.5小時(shí);d、將粘結(jié)劑脫水，120-140°C常壓烘烤1.5-2.5小時(shí);(2)負(fù)極材料預(yù)處理a、將石墨混合均勻；，b、將混合均勻的石墨在常壓烘烤，除去表面油性物質(zhì)，烘烤溫度為300-40(TC；C、用去離子水適當(dāng)稀釋粘結(jié)劑；(3)正極漿料的配制a、將導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑按重量比為1 (58 62)的比例進(jìn)行充分混合；b、將溶劑加入到步驟(a)混合好的混合料中，用超聲波溶解分散的方式充分混合， 混合料與溶劑的重量比為1 (14-16)；C、將導(dǎo)電劑和經(jīng)步驟(1)預(yù)處理過(guò)的正極活性物質(zhì)磷酸鐵鋰的混合物加入到步驟 (b)充分混合后的混合料中，經(jīng)真空攪拌溶解均勻后，制得正極漿料，其中，炭黑磷酸 鐵鋰溶劑三者的重量比為3.5 (98-102) (40-50)；其中，所述的導(dǎo)電劑為乙炔黑；所述的粘結(jié)劑為聚偏氟乙烯樹(shù)脂(PVDF)；所述的 溶劑為N甲基吡洛烷酮；(4)負(fù)極漿料的配制a、先把粘結(jié)劑充分溶解在去離子水中，再加入溶劑，攪拌均勻，其中粘結(jié)劑、去離 子水和溶劑三者的重量比為(3-4.2) (42-48) (5.0-5.5)；b、將經(jīng)步驟(2)預(yù)處理過(guò)的負(fù)極活性物質(zhì)石墨加入到步驟(a)混合好的物料中，攪 拌均勻，其中石墨和去離子水的重量比為100 (42-48)；C、再將中性乙烯基三乙氧基硅烷加入到步驟(b)中，經(jīng)真空攪拌均勻后，制得 負(fù)極漿料，其中，中性乙烯基三乙氧基硅烷與步驟(b)的負(fù)極混合漿料的重量比為 1 (285-290)；其中，所述的粘結(jié)劑為聚四氟乙烯(PTFE)和羧甲基纖維素鈉(CMC)混合的混合 物，二者的重量比為(1.8-3.0) 1.2 ；所述的溶劑為丁苯膠乳。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子動(dòng)力電池電芯正、負(fù)極漿料的生產(chǎn)工藝，其特征在 于步驟所述的振動(dòng)篩為三層篩網(wǎng)，第一層篩網(wǎng)篩出粒徑大于9um的磷酸鐵鋰顆粒，第 二層和第三層篩網(wǎng)篩掉粒徑小于3.5um超細(xì)的磷酸鐵鋰顆粒。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鋰離子動(dòng)力電池正、負(fù)極漿料的生產(chǎn)工藝。正、負(fù)極漿料生產(chǎn)時(shí)先將正、負(fù)極活性物質(zhì)進(jìn)行預(yù)處理，然后再分別配制正、負(fù)漿料。正極漿料的配制方法為將導(dǎo)電劑乙炔黑和粘結(jié)劑混合，然后再加入溶劑和經(jīng)過(guò)預(yù)處理活性物質(zhì)充分?jǐn)嚢杈鶆?，生產(chǎn)出正極漿料；負(fù)極漿料配制時(shí)，先把粘結(jié)劑充分溶解在去離子水中，再加入溶劑，攪拌均勻，再加入經(jīng)過(guò)預(yù)處理的負(fù)極活性物質(zhì)石墨，再次攪拌均勻，最后加入中性乙烯基三乙氧基硅烷，生產(chǎn)出負(fù)極漿料。利用本發(fā)明的正、負(fù)極漿料生產(chǎn)出的鋰離子動(dòng)力電池其活性物質(zhì)的比容量高，在多次循環(huán)使用后，仍能保持高電池容量。
文檔編號(hào)H01M4/139GK102024940SQ20101052713
公開(kāi)日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2010年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月29日
發(fā)明者李春生 申請(qǐng)人:安徽中菱電動(dòng)汽車(chē)有限公司, 李春生