本發(fā)明涉及鋰離子二次電池技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種鋰離子二次電池正負(fù)極片的制備方法。

背景技術(shù)：

鋰離子二次電池因具有比容量高、工作電壓高、工作溫度范圍寬、自放電率低、循環(huán)壽命長、無污染和重量輕等優(yōu)點(diǎn)，因此被業(yè)界廣泛應(yīng)用。

當(dāng)前，與鉛酸電池、鎳氫電池相比，鋰離子電池在3 C消費(fèi)品領(lǐng)域已占絕對優(yōu)勢地位。另一方面，適應(yīng)節(jié)能環(huán)保要求，電動汽車具有廣闊市場前景，而作為其動力源，鋰離子電池具有非常大的競爭力。無論是3C產(chǎn)品還是電動汽車，由于其對能量的高要求使其要求電池必然要串聯(lián)和并聯(lián)成組使用。在這種使用前提下就要求電池必須具有良好的一致性。但是，由于目前電池制造工藝限制和原材料的差別，鋰離子電池尤其是高容量電池的一致性有待改善。此外，即使電池在制造過程中的一致性能夠得到保證，電池在成組使用時(shí)，往往會因?yàn)槠浞胖玫奈恢貌煌?，散熱環(huán)境不同等，使得電池的實(shí)際發(fā)揮的容量有所差別。這樣電池在實(shí)際應(yīng)用中就非常容易過充電。

新的正極材料鎳鈷錳，其低廉的價(jià)格以及良好的循環(huán)性能，使其成為3C產(chǎn)品和電動車用鋰離子電池的有競爭力的材料。但是，當(dāng)這類材料組成的電池在串聯(lián)充電時(shí)，由于電池容量的差異，容量較低的電池就很容易過充，這樣一方面會由于一個(gè)電池的問題導(dǎo)致整個(gè)電池組循環(huán)迅速衰減，同時(shí)也大大增加了電池的安全隱患。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是鋰離子電池在串聯(lián)充電時(shí)，由于電池容量的差異，容量較低的電池就很容易過充，這樣一方面會由于一個(gè)電池的問題導(dǎo)致整個(gè)電池組循環(huán)迅速衰減，同時(shí)也大大增加了電池的安全隱患，提供一種鋰離子二次電池正負(fù)極片的制備方法，用以解決現(xiàn)有的問題。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題，提供如下解決的技術(shù)方案：一種鋰離子二次電池正負(fù)極片的制備方法，該方法包括如下步驟：

S11、將第一有機(jī)溶劑、第一有機(jī)混合物和超導(dǎo)炭黑進(jìn)行攪拌混合得到第一涂料；

S12、將第一涂料涂布在正極電池集流體或負(fù)極電池集流體的正反兩面上，通過烘箱烘干后，得到正極復(fù)合集流體或負(fù)極復(fù)合集流體；

S13、將第二涂料涂布在正極復(fù)合集流體的正反兩面上，通過烘箱烘干后，得到具有正溫度敏感特性的鋰離子二次電池正極片或負(fù)極片；

其中，所述第一有機(jī)溶劑為極性溶劑；

所述第一有機(jī)聚合物為丙烯酸類樹酯；

所述第一涂料在正極電池集流體或負(fù)極電池集流體的正反兩面的涂布厚度為8μm～15μm；

所述第一混合比例為第一有機(jī)溶劑的60%～70%、第一有機(jī)聚合物的27%～37%或26%～36%；所述第二混合比例為超導(dǎo)炭黑的3%～4%。

在本發(fā)明的鋰離子二次電池正負(fù)極片的制備方法中，所述步驟S11包括將第一有機(jī)溶劑和第一有機(jī)聚合物按第一混合比例進(jìn)行混合后，用鋰電池?cái)嚢铏C(jī)按照第一轉(zhuǎn)速和第一攪拌時(shí)間攪拌得到第一攪拌物；再將第二混合比例的超導(dǎo)炭黑加入到第一攪拌物中，并用鋰電池?cái)嚢铏C(jī)按照第二轉(zhuǎn)速和第二攪拌時(shí)間攪拌得到第一涂料。

在本發(fā)明的鋰離子二次電池正負(fù)極片的制備方法中，所述第一轉(zhuǎn)速為公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速20Hz，自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為20Hz；所述第一攪拌時(shí)間為3H；所述第二轉(zhuǎn)速為公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速20Hz，自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為20Hz； 所述第二攪拌時(shí)間為2H；其中，進(jìn)行步驟S11的環(huán)境參數(shù)為溫度15～35℃，濕度≤40%RH。

在本發(fā)明的鋰離子二次電池正負(fù)極片的制備方法中，所述極性溶劑為氮甲基吡咯烷酮（NMP），所述丙烯酸類樹酯為聚甲基丙烯酸甲脂（PMMA）；其中，所述第一涂料包括聚甲基丙烯酸甲脂（PMMA）、氮甲基吡咯烷酮（NMP）和超導(dǎo)炭黑，其相應(yīng)配比為65：36.5：3.5。

在本發(fā)明的鋰離子二次電池正負(fù)極片的制備方法中，所述第二涂料為正極活性物質(zhì)或負(fù)極活性物質(zhì)，所述正極活性物質(zhì)包含鈷酸鋰或鈷酸鋰和猛酸鋰混合物、碳納米管漿料、聚偏氟乙烯粘結(jié)劑、以及氮甲基吡咯烷酮溶劑，其質(zhì)量配比為97：20：2：45；所述負(fù)極活性物質(zhì)包含石墨、炭黑導(dǎo)電劑、羧甲基纖維素鈉、丁苯橡膠、以及水，其質(zhì)量配比為96.3: 1: 1.7: 1: 65。

在本發(fā)明的鋰離子二次電池正負(fù)極片的制備方法中，所述正極電池集流體和負(fù)極電池集流體分別為正極鋁箔和負(fù)極銅箔。

在本發(fā)明的鋰離子二次電池正負(fù)極片的制備方法中，所述第一涂料和第二涂料采用的涂抹方式為噴霧或凹版涂布的方式。

本發(fā)明還一種用于鋰離子二次電池正極片的正極活性物質(zhì)的制備方法，該方法包括如下步驟：

S21、將聚偏氟乙烯粘結(jié)劑（PVDF）和氮甲基吡咯烷酮溶劑（NMP）按照相應(yīng)質(zhì)量比例進(jìn)行混合后，用鋰電池?cái)嚢铏C(jī)按照第三轉(zhuǎn)速和第三攪拌時(shí)間攪拌制成第一正極混合物；

S22、將相應(yīng)質(zhì)量比例的碳納米管（CNT）漿料加入到第一正極混合物中混合，用鋰電池?cái)嚢铏C(jī)按照第四轉(zhuǎn)速和第四攪拌時(shí)間攪拌制成第二正極混合物；

S23、將相應(yīng)質(zhì)量比例的鈷酸鋰或鈷酸鋰和猛酸鋰混合物加入到第二正極混合物中混合，用鋰電池?cái)嚢铏C(jī)按照第五轉(zhuǎn)速和第五攪拌時(shí)間攪拌制成第三正極混合物；

S24、用粘度計(jì)測試第三正極混合物的粘度，粘度范圍控制為4000~6000mPa.s，若不在粘度范圍則向第三正極混合物中加入氮甲基吡咯烷酮溶劑（NMP），用鋰電池?cái)嚢铏C(jī)進(jìn)行攪拌，直至第三正極混合物的粘度在粘度范圍內(nèi)制成得到正極活性物質(zhì)。

在本發(fā)明的用于鋰離子二次電池正極片的正極活性物質(zhì)的制備方法中，所述鈷酸鋰或鈷酸鋰和猛酸鋰混合物、碳納米管（CNT）漿料、聚偏氟乙烯粘結(jié)劑（PVDF）和氮甲基吡咯烷酮溶劑（NMP）配置的質(zhì)量比例為97：20：2：45。

在本發(fā)明的用于鋰離子二次電池正極片的正極活性物質(zhì)的制備方法中，所述第三轉(zhuǎn)速為公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為：15~40rpm，自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為：1000~2500rpm；所述第三攪拌時(shí)間為3H；所述第四轉(zhuǎn)速為公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為：15~40rpm，自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為：1000~2500rpm；所述第四攪拌時(shí)間2H；所述第五轉(zhuǎn)速為公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為：15~40rpm，自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為：1000~2500rpm；所述第五攪拌時(shí)間5H。

本發(fā)明還提供一種用于鋰離子二次電池負(fù)極片的負(fù)極活性物質(zhì)的制備方法，該方法包括如下步驟：

S31、將羧甲基纖維素鈉（CMC）和水溶劑（H2O）分別按照質(zhì)量比1.5～2%和98～98.5%進(jìn)行攪拌混合得到第一負(fù)極混合物；

S32、將炭黑導(dǎo)電劑（SP）加入第一負(fù)極混合物中，攪拌均勻后再加入活性物質(zhì)石墨（C）進(jìn)行攪拌得到第二負(fù)極混合物；

S33、將丁苯橡膠（SBR）加入第二負(fù)極混合物中，攪拌均勻后加入水調(diào)節(jié)其粘度在粘度范圍內(nèi)得到負(fù)極活性物質(zhì)。

在本發(fā)明的用于鋰離子二次電池負(fù)極片的負(fù)極活性物質(zhì)的制備方法中，所述石墨 : 炭黑導(dǎo)電劑 : 羧甲基纖維素鈉:丁苯橡膠:水分別按照質(zhì)量配比為96.3：1：1.7：1：65。

實(shí)施本發(fā)明的鋰離子二次電池正負(fù)極片的制備方法，具有以下有益效果：減小電池過充的風(fēng)險(xiǎn)，提高電池的安全性能，同時(shí)，延長了鋰離子二次電池具有較長的使用壽命。

附圖說明

下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中：

圖1為本發(fā)明的鋰離子二次電池正負(fù)極片的制備方法的流程示意圖；

圖2為本發(fā)明的用于鋰離子二次電池正極片的正極活性物質(zhì)的制備方法的流程示意圖；

圖3為本發(fā)明的用于鋰離子二次電池負(fù)極片的負(fù)極活性物質(zhì)的制備方法的流程示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

如圖1所示，為本發(fā)明的鋰離子二次電池正負(fù)極片的制備方法的流程示意圖；一種鋰離子二次電池正負(fù)極片的制備方法，該方法包括如下步驟：

S11、將第一有機(jī)溶劑、第一有機(jī)混合物和超導(dǎo)炭黑進(jìn)行攪拌混合得到第一涂料；

S12、將第一涂料涂布在正極電池集流體或負(fù)極電池集流體的正反兩面上，通過烘箱烘干后，得到正極復(fù)合集流體或負(fù)極復(fù)合集流體；

S13、將第二涂料涂布在正極復(fù)合集流體的正反兩面上，通過烘箱烘干后，得到具有正溫度敏感特性的鋰離子二次電池正極片或負(fù)極片；

其中，所述第一有機(jī)溶劑為極性溶劑；

所述第一有機(jī)聚合物為丙烯酸類樹酯；

所述第一涂料在正極電池集流體或負(fù)極電池集流體的正反兩面的涂布厚度為8μm～15μm；

所述第一混合比例為第一有機(jī)溶劑的60%～70%、第一有機(jī)聚合物的27%～37%或26%～36%；所述第二混合比例為超導(dǎo)炭黑的3%～4%。

在本發(fā)明的鋰離子二次電池正負(fù)極片的制備方法中，所述步驟S11包括將第一有機(jī)溶劑和第一有機(jī)聚合物按第一混合比例進(jìn)行混合后，用鋰電池?cái)嚢铏C(jī)按照第一轉(zhuǎn)速和第一攪拌時(shí)間攪拌得到第一攪拌物；再將第二混合比例的超導(dǎo)炭黑加入到第一攪拌物中，并用鋰電池?cái)嚢铏C(jī)按照第二轉(zhuǎn)速和第二攪拌時(shí)間攪拌得到第一涂料。

在本發(fā)明的鋰離子二次電池正負(fù)極片的制備方法中，所述第一轉(zhuǎn)速為公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速20Hz，自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為20Hz；所述第一攪拌時(shí)間為3H；所述第二轉(zhuǎn)速為公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速20Hz，自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為20Hz； 所述第二攪拌時(shí)間為2H；其中，進(jìn)行步驟S11的環(huán)境參數(shù)為溫度15～35℃，濕度≤40%RH。

在本發(fā)明的鋰離子二次電池正負(fù)極片的制備方法中，所述極性溶劑為氮甲基吡咯烷酮（NMP），所述丙烯酸類樹酯為聚甲基丙烯酸甲脂（PMMA）；其中，所述第一涂料包括聚甲基丙烯酸甲脂（PMMA）、氮甲基吡咯烷酮（NMP）和超導(dǎo)炭黑，其相應(yīng)配比為65：36.5：3.5。

進(jìn)一步的，先將6.5Kg的氮甲基吡咯烷酮（NMP）和3.65Kg的聚甲基丙烯酸甲脂（PMMA ），加入到攪拌罐中，用鋰電攪拌機(jī)設(shè)置公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速20Hz，自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速20Hz，攪拌3個(gè)小時(shí),再加入0.35kg的超導(dǎo)炭黑（SUPER P）用鋰電攪拌機(jī)設(shè)置公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速20Hz，自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速20Hz，攪拌2個(gè)小時(shí)，制備得到PMMA基PTC材料漿料，環(huán)境參數(shù)為溫度15-35℃，濕度≤40%。

進(jìn)一步的，將制得的PMMA基PTC材料漿料用采用噴霧或凹版涂布的方式分別涂布在正極電池集流體或負(fù)極電池集流體的正反面上，涂布厚度10um，正極Al/PTC復(fù)合集流體和負(fù)極Cu/PTC復(fù)合集流體，用于后續(xù)電池的制作。

在本發(fā)明的鋰離子二次電池正負(fù)極片的制備方法中，所述第二涂料為正極活性物質(zhì)或負(fù)極活性物質(zhì)，所述正極活性物質(zhì)包含鈷酸鋰或鈷酸鋰和猛酸鋰混合物、碳納米管漿料、聚偏氟乙烯粘結(jié)劑、以及氮甲基吡咯烷酮溶劑，其質(zhì)量配比為97：20：2：45；所述負(fù)極活性物質(zhì)包含石墨、炭黑導(dǎo)電劑、羧甲基纖維素鈉、丁苯橡膠、以及水，其質(zhì)量配比為96.3: 1: 1.7: 1: 65。

在本發(fā)明的鋰離子二次電池正負(fù)極片的制備方法中，所述第一轉(zhuǎn)速為公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速20Hz，自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為20Hz；所述第一攪拌時(shí)間為3H；所述第二轉(zhuǎn)速為公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速20Hz，自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為20Hz； 所述第二攪拌時(shí)間為2H；其中，進(jìn)行步驟S11的環(huán)境參數(shù)為溫度15～35℃，濕度≤40%RH。

在本發(fā)明的鋰離子二次電池正負(fù)極片的制備方法中，所述正極電池集流體和負(fù)極電池集流體分別為正極鋁箔和負(fù)極銅箔。

在本發(fā)明的鋰離子二次電池正負(fù)極片的制備方法中，所述第一涂料和第二涂料采用的涂抹方式為噴霧或凹版涂布的方式。

如圖2所示，為本發(fā)明的用于鋰離子二次電池正極片的正極活性物質(zhì)的制備方法的流程示意圖；本發(fā)明還一種用于鋰離子二次電池正極片的正極活性物質(zhì)的制備方法，該方法包括如下步驟：

S21、將聚偏氟乙烯粘結(jié)劑（PVDF）和氮甲基吡咯烷酮溶劑（NMP）按照相應(yīng)質(zhì)量比例進(jìn)行混合后，用鋰電池?cái)嚢铏C(jī)按照第三轉(zhuǎn)速和第三攪拌時(shí)間攪拌制成第一正極混合物；

S22、將相應(yīng)質(zhì)量比例的碳納米管（CNT）漿料加入到第一正極混合物中混合，用鋰電池?cái)嚢铏C(jī)按照第四轉(zhuǎn)速和第四攪拌時(shí)間攪拌制成第二正極混合物；

S23、將相應(yīng)質(zhì)量比例的鈷酸鋰或鈷酸鋰和猛酸鋰混合物加入到第二正極混合物中混合，用鋰電池?cái)嚢铏C(jī)按照第五轉(zhuǎn)速和第五攪拌時(shí)間攪拌制成第三正極混合物；

S24、用粘度計(jì)測試第三正極混合物的粘度，粘度范圍控制為4000~6000mPa.s，若不在粘度范圍則向第三正極混合物中加入氮甲基吡咯烷酮溶劑（NMP），用鋰電池?cái)嚢铏C(jī)進(jìn)行攪拌，直至第三正極混合物的粘度在粘度范圍內(nèi)制成得到正極活性物質(zhì)。

在本發(fā)明的用于鋰離子二次電池正極片的正極活性物質(zhì)的制備方法中，所述鈷酸鋰或鈷酸鋰和猛酸鋰混合物、碳納米管（CNT）漿料、聚偏氟乙烯粘結(jié)劑（PVDF）和氮甲基吡咯烷酮溶劑（NMP）配置的質(zhì)量比例為97：20：2：45。

在本發(fā)明的用于鋰離子二次電池正極片的正極活性物質(zhì)的制備方法中，所述第三轉(zhuǎn)速為公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為：15~40rpm，自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為：1000~2500rpm；所述第三攪拌時(shí)間為3H；所述第四轉(zhuǎn)速為公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為：15~40rpm，自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為：1000~2500rpm；所述第四攪拌時(shí)間2H；所述第五轉(zhuǎn)速為公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為：15~40rpm，自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為：1000~2500rpm；所述第五攪拌時(shí)間5H。

進(jìn)一步的，具體實(shí)施制備步驟包括：S1：先加入PVDF和NMP并按照質(zhì)量比為5：95組成放置鋰電池?cái)嚢铏C(jī)制成膠液，其中，鋰電池?cái)嚢铏C(jī)攪拌時(shí)間為：3小時(shí)，公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為：15~40rpm，自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為：1000~2500rpm；

S2：將管狀導(dǎo)電劑碳納米管按照比例添加到S1步驟繼續(xù)攪拌，鋰電池?cái)嚢铏C(jī)攪拌時(shí)間為：2小時(shí)，公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為：15~40rpm，自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為：1000~2500rpm；

S3：往S2步驟的混合物加入活性物質(zhì)鈷酸鋰或鈷酸鋰和猛酸鋰混合物中繼續(xù)攪拌，鋰電池?cái)嚢铏C(jī)攪拌時(shí)間為：5小時(shí)，公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為：15~40rpm，自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為：1000~2500rpm；

S4：用粘度計(jì)測試漿料粘度，粘度范圍為4000~6000mPa.s。如若漿料粘度不在范圍內(nèi)，則加入氮甲基吡咯烷酮溶劑NMP繼續(xù)攪拌，使之符合粘度范圍。

進(jìn)一步的，將制得的正極活性物質(zhì)，用采用噴霧或凹版涂布的方式涂布在制得的正極Al/PTC復(fù)合集流體的正反面上，從而得到具有正溫度敏感特性的鋰離子二次電池正極片。

如圖3為本發(fā)明的用于鋰離子二次電池負(fù)極片的負(fù)極活性物質(zhì)的制備方法的流程示意圖。本發(fā)明還提供一種用于鋰離子二次電池負(fù)極片的負(fù)極活性物質(zhì)的制備方法，該方法包括如下步驟：

S31、將羧甲基纖維素鈉（CMC）和水溶劑（H2O）分別按照質(zhì)量比1.5～2%和98～98.5%進(jìn)行攪拌混合得到第一負(fù)極混合物；

S32、將炭黑導(dǎo)電劑（SP）加入第一負(fù)極混合物中，攪拌均勻后再加入活性物質(zhì)石墨（C）進(jìn)行攪拌得到第二負(fù)極混合物；

S33、將丁苯橡膠（SBR）加入第二負(fù)極混合物中，攪拌均勻后加入水調(diào)節(jié)其粘度在粘度范圍內(nèi)得到負(fù)極活性物質(zhì)。

在本發(fā)明的用于鋰離子二次電池負(fù)極片的負(fù)極活性物質(zhì)的制備方法中，所述石墨 : 炭黑導(dǎo)電劑 : 羧甲基纖維素鈉:丁苯橡膠:水分別按照質(zhì)量配比為96.3：1：1.7：1：65。

進(jìn)一步的，具體實(shí)施步驟包括：先將CMC(羧甲基纖維素鈉Sodium Carboxy Methyl Cellulose粘結(jié)劑)和水溶劑（H2O）按照質(zhì)量比1.5：98.5-2：98進(jìn)行混合，用鋰電攪拌機(jī)攪拌3個(gè)小時(shí)，再加入導(dǎo)電劑SP，繼續(xù)攪拌1個(gè)小時(shí)后，再加入活性物質(zhì)石墨C（天然石墨和人造石墨的混合物），繼續(xù)攪拌2.5小時(shí)；再加入SBR繼續(xù)攪拌1小時(shí)，最后加入剩余5%-10%的水，調(diào)節(jié)到漿料粘度合適即可。

進(jìn)一步的，將制得的負(fù)極活性物質(zhì)，用采用噴霧或凹版涂布的方式涂布在制得的負(fù)極Cu/PTC復(fù)合集流體的正反面上，從而得到具有正溫度敏感特性的鋰離子二次電池負(fù)極片。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，實(shí)施本發(fā)明的鋰離子二次電池正負(fù)極片的制備方法，具有以下有益效果：減小電池過充的風(fēng)險(xiǎn)，提高電池的安全性能，同時(shí)，延長了鋰離子二次電池具有較長的使用壽命。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。