一種鋰離子二次電池正極片及其制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及裡離子電池技術(shù)領(lǐng)域，特別設(shè)及一種裡離子二次電池正極片及其制作 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 裡離子二次電池的正極和負(fù)極材料通常具有層次結(jié)構(gòu)或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，或具有隧道結(jié) 構(gòu)的物質(zhì)，在該種特殊的結(jié)構(gòu)中，允許裡離子進(jìn)出，本身僅發(fā)生相應(yīng)的膨脹和收縮，而材料 結(jié)構(gòu)不會發(fā)生不可逆變化。該種電池的正負(fù)極采用可供裡離子自由嵌脫的材料，充電時(shí)，正 極中的裡原子電離成裡離子和電子從晶格中脫嵌，得到外部輸入能量的裡離子，在電解質(zhì) 中間負(fù)極遷移，并且裡離子和電子在負(fù)極上復(fù)合成裡原子，重新形成的裡原子插入到負(fù)極 的層狀結(jié)構(gòu)之中，放電時(shí)，插入到負(fù)極中的裡原子從其內(nèi)部向負(fù)極表面移動(dòng)，并在負(fù)極表面 電離成裡離子和電子，裡離子和電子分別通過電解質(zhì)和負(fù)載流向正極，在正極表面復(fù)合成 裡原子，然后插入正極的層狀結(jié)構(gòu)中。
[0003] 目前市場上的裡離子二次電池的正極采用單碳納米管，其存在倍率性能差、散熱 性差、極片的粘附力不好等問題問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了克服上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的旨在提供一種裡離子二次電池正極片W及 其制作方法，提高裡離子二次電池材料的容量發(fā)揮和裡離子二次電池的倍率放電性能。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采取如下方案：
[0006] 一種裡離子二次電池正極片，其中，正極片包括活性材料鉆酸裡或鉆酸裡和猛酸 裡混合物，碳納米管，己訣黑，聚偏氣己締粘結(jié)劑，氮甲基化咯燒酬溶劑；所述活性材料鉆酸 裡或鉆酸裡和猛酸裡混合物，碳納米管，己訣黑，聚偏氣己締粘結(jié)劑，氮甲基化咯燒酬溶劑 分別按照質(zhì)量比為94. 5 : 1.5 : 2 : 2 : 65配制而成。
[0007] 進(jìn)一步，所述碳納米管平均粒度為1-lOnm。
[0008] 一種裡離子二次電池正極片的制作方法，如下：
[0009] S1 ;先加入聚偏氣己締粘結(jié)劑和氮甲基化咯燒酬溶劑并按照質(zhì)量比為巧~ 7) : (95~93)組成放置裡電池?cái)埌铏C(jī)制成膠液，其中，裡電池?cái)埌铏C(jī)攬拌時(shí)間為；3小時(shí)， 公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為；15~40巧m，自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為；1000~2500巧m;
[0010] S2 ;將管狀導(dǎo)電劑碳納米管和點(diǎn)狀導(dǎo)電劑己訣黑按照比例添加到S1步驟繼續(xù) 攬拌，裡電池?cái)埌铏C(jī)攬拌時(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;
[0011] S3 ;往S2步驟的混合物加入活性物質(zhì)鉆酸裡或鉆酸裡和猛酸裡混合物中繼續(xù) 攬拌，裡電池?cái)埌铏C(jī)攬拌時(shí)間為；5小時(shí)，公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為；15~40rpm，自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為；1000~ 2500;rpm;
[0012] S4;用粘度計(jì)測試漿料粘度，粘度范圍為4000~eOOOmPa.S。如若漿料粘度不在 范圍內(nèi)，則加入氮甲基化咯燒酬溶劑繼續(xù)攬拌，使之符合粘度范圍。
[0013] 本發(fā)明的有益效果；本發(fā)明的正極配方設(shè)計(jì)，添加了兩種高導(dǎo)電劑碳納米管和己 訣黑，運(yùn)用碳納米管的管狀結(jié)構(gòu)和己訣黑的點(diǎn)狀導(dǎo)電結(jié)構(gòu)協(xié)同作用，提高裡離子在正極材 料中的脫嵌速度，從而達(dá)到提高電池主材料的克容量發(fā)揮和提高電池倍率放電的功效。同 時(shí)優(yōu)化了導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑和活性物質(zhì)的比率，在同等正極活性物質(zhì)含量的情況下，降低了電 巧的內(nèi)阻，提高了電巧的導(dǎo)電性和散熱性，進(jìn)而提高了電巧的倍率性能和安全性能。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 本發(fā)明的裡離子二次電池正極片包括活性材料鉆酸裡或鉆酸裡和猛酸裡混合物， 碳納米管，己訣黑，聚偏氣己締粘結(jié)劑，氮甲基化咯燒酬溶劑。其中，所述碳納米管平均粒度 為1-lOnm。所述活性材料鉆酸裡或鉆酸裡和猛酸裡混合物，碳納米管，己訣黑，聚偏氣己締 粘結(jié)劑，氮甲基化咯燒酬溶劑分別按照質(zhì)量比為94.5 : 1.5 : 2 : 2 : 65配制而成。碳納 米管具有良好的傳熱性能，具有非常大的長徑比，因而其沿著長度方向的熱交換性能很高。 碳納米管是在420~450°C下并在肥氣氛下，用金屬Ni作為催化劑，熱解粒狀的聚己締，合 成的。己訣黑由碳化巧法或石腦油（粗汽油）熱解時(shí)副產(chǎn)氣分解精制得到的純度99%W上 的己訣，經(jīng)連續(xù)熱解后得到的碳黑。
[0015] 裡離子二次電池正極片的制作方法，如下所述：
[0016] S1 ;先加入聚偏氣己締粘結(jié)劑和氮甲基化咯燒酬溶劑并按照質(zhì)量比為巧~ 7) : (95~93)組成放置裡電池?cái)埌铏C(jī)制成膠液，其中，裡電池?cái)埌铏C(jī)攬拌時(shí)間為；3小時(shí)， 公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為；15~40巧m，自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為；1000~2500巧m;
[0017] S2 ;將管狀導(dǎo)電劑碳納米管和點(diǎn)狀導(dǎo)電劑己訣黑按照比例添加到S1步驟繼續(xù) 攬拌，裡電池?cái)埌铏C(jī)攬拌時(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;
[001引 S3 ;往S2步驟的混合物加入活性物質(zhì)鉆酸裡或鉆酸裡和猛酸裡混合物中繼續(xù) 攬拌，裡電池?cái)埌铏C(jī)攬拌時(shí)間為；5小時(shí)，公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為；15~40rpm，自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為；1000~ 2500;rpm;
[0019] S4;用粘度計(jì)測試漿料粘度，粘度范圍為4000~eOOOmPa.S。如若漿料粘度不在 范圍內(nèi)，則加入氮甲基化咯燒酬溶劑繼續(xù)攬拌，使之符合粘度范圍。
[0020] 如下表為采用本發(fā)明的正極配方設(shè)計(jì)而生成的正極片和市場上的正極片在倍率 性上的對比
[0021]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種鋰離子二次電池正極片，其特征在于：正極片包括活性材料鈷酸鋰或鈷酸鋰和 猛酸鋰混合物，碳納米管，乙炔黑，聚偏氟乙烯粘結(jié)劑，氮甲基吡咯烷酮溶劑；所述活性材料 鈷酸鋰或鈷酸鋰和猛酸鋰混合物，碳納米管，乙炔黑，聚偏氟乙烯粘結(jié)劑，氮甲基吡咯烷酮 溶劑分別按照質(zhì)量比為94. 5 : 1.5 : 2 : 2 : 65配制而成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋰離子二次電池正極片，其特征在于：所述碳納米管平 均粒度為I-IOnm0
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2任一項(xiàng)所述的一種鋰離子二次電池正極片的制作方法，其特征 在于： 51 :先加入聚偏氟乙烯粘結(jié)劑和氮甲基吡咯烷酮溶劑并按照質(zhì)量比為（5~7) : (95~ 93)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; 52 :將管狀導(dǎo)電劑碳納米管和點(diǎn)狀導(dǎo)電劑乙炔黑按照比例添加到SI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; 53 :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; 54 :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繼續(xù)攪拌，使之符合粘度范圍。
【專利摘要】本發(fā)明涉及鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種鋰離子二次電池正極片及其制作方法。鋰離子二次電池正極片包括活性材料鈷酸鋰或鈷酸鋰和猛酸鋰混合物，碳納米管，乙炔黑，聚偏氟乙烯粘結(jié)劑，氮甲基吡咯烷酮溶劑；所述活性材料鈷酸鋰或鉆酸鋰和猛酸鋰混合物，碳納米管，乙炔黑，聚偏氟乙烯粘結(jié)劑，氮甲基吡咯烷酮溶劑分別按照質(zhì)量比為94.5∶1.5∶2∶2∶65配制而成。本發(fā)明的正極配方設(shè)計(jì)，添加了兩種高導(dǎo)電劑碳納米管和乙炔黑，運(yùn)用碳納米管的管狀結(jié)構(gòu)和乙炔黑的點(diǎn)狀導(dǎo)電結(jié)構(gòu)協(xié)同作用，提高鋰離子在正極材料中的脫嵌速度，從而達(dá)到提高電池主材料的克容量發(fā)揮和提高電池倍率放電的功效。
【IPC分類】H01M10-0525, H01M4-131, H01M4-1391, H01M4-62
【公開號】CN104766945
【申請?zhí)枴緾N201510147409
【發(fā)明人】彭卓, 劉恩新
【申請人】深圳市斯盛能源股份有限公司
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年3月30日