高循环性能三元锂离子电池及制备提升其高循环性能的方法技术

本发明专利技术公开了一种高循环性能三元锂离子电池及制备提升其高循环性能的方法，以三元正极材料及相应的电解液为原料，包括如下步骤：1）三元正极浆料制备;2）正极极片制备;3）锂离子电池制备。所述正极浆料在匀浆时通过高速分散机分散，控制高速分散机转速为2500‑4000转/min。所述正极极片制备还包括将制备得到的正极极片依次进行烘烤、压实、分切以及再烘烤处理。其制备工艺时间短、浆料分散好，其制备的锂离子电池放电性能及循环性能优异，生产耗时小，生产效率高。

High cycle performance three yuan lithium ion battery and method for preparing high cycle performance thereof

The invention discloses a method for high performance lithium ion battery three yuan and preparation to enhance its high performance, with three yuan of cathode materials and the corresponding electrolyte as raw material, which comprises the following steps: 1) three yuan anode slurry preparation; 2) cathode preparation; 3) for lithium ion batteries preparation. The positive electrode slurry in homogenate by high speed disperser control dispersion, high speed dispersion machine speed of 2500 4000 /min. The preparation of the positive pole plate also comprises the following steps of baking, compacting, slitting and baking the prepared anode plates in turn. The preparation method has the advantages of short processing time and good dispersion of the slurry, and the lithium ion battery prepared by the invention has excellent discharge performance and cyclic performance, and the production time is small and the production efficiency is high.

【技术实现步骤摘要】
高循环性能三元锂离子电池及制备提升其高循环性能的方法
本专利技术涉及一种锂离子电池及提高其循环性能及制备方法，尤其涉及一种高循环性能三元锂离子电池及制备提升其高循环性能的方法。
技术介绍
现有的锂离子电池特别是三元锂离子电池，其三元材料做正极的电池相对于其他电池其安全性高，但是电压低，也严重的影响其循环性能，这是由于其的生产工艺，一方面主要是常规搅拌工艺，一种双行星混合搅拌机的搅拌工艺。目前国内大部分使用双行星普通搅拌机，其搅拌时间长需要七八个小时，搅拌还不均匀，偶尔还伴有涂布白点出现。二是这些白点对电芯的影响是很大的，直接影响电芯的电性能，从而影响电池的循环性能。对于电芯的使用性能——循环，浆料分布不均，浆料在涂布、碾压、卷绕会出现差异。比如说：浆料涂布面密度变化大导致碾压后的压实一致性差，从而影响电池的循环性能相对较差，正极材料晶格破碎，通过循环出现掉粉现象，进而堵塞隔膜的离子通道，导致正极片处于亚健康状态，进而影响循环性能。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种高循环性能三元锂离子电池及制备提升其高循环性能的方法，其制备工艺时间短、浆料分散好，其制备的锂离子电池放电性能及循环性能优异，生产耗时小，生产效率高。本专利技术高循环性能三元锂离子电池的制备方法，以三元正极材料及相应的电解液为原料，包括如下步骤：1）三元正极浆料制备：利用三元正极材料采用干法制浆通过高速分散制备得到三元正极浆料，2）正极极片制备：将制备的三元正极浆料利用涂布机涂布在铝箔上制备得到正极极片，3）锂离子电池制备：利用制备得到的正极极片以及相应的负极极片、隔膜、电解液制备锂离子电池。优选所述正极浆料在匀浆时通过高速分散机分散，控制高速分散机转速为2500-4000转/min。进一步的，所述正极极片制备还包括将制备得到的正极极片依次进行烘烤、压实、分切以及再烘烤处理。进一步的，所述正极极片的烘烤温度为90-120oC，烘烤时间分别为24-72小时。进一步的，所述锂离子电池制备还包括将制得的、未注入电解液前的锂离子电池半成品进行烘烤处理。本专利技术所述高循环性能三元锂离子电池的制备方法，其所述三元正极浆料的干法制浆，包括如下步骤：a)将三元正极材料、导电剂、添加剂、粘结剂混合加入搅拌器中，以一相应的搅拌桨和分散盘速度混合搅拌一相应的时间，b)分步加入一定量的溶剂NMP，继续以一相应的搅拌桨和分散盘速度混合搅拌一相应的时间，c)将搅拌之后的正极浆料通过高速分散机进行分散一定时间，直至达到一定的相应粘度，制得三元正极浆料。本专利技术所述三元正极浆料的重量组分配比为：三元正极材料：90-95%、粘结剂：1.5-5%、导电剂：1.5-5%，溶剂的质量为三元正极材料、粘结剂和导电剂的混合物料质量的25-50%。本专利技术所述三元正极浆料其三元正极材料的镍钴锰的质量配比为3:3:3、4:4:2、5:3:2、6:2:2或8:1:1。一种高循环性能三元锂离子电池根据上述方法制备获得。本专利技术的制备方法通过高速分散提升三元锂离子电池的循环性能，其制作增加高速分散工艺，代替传统的双行星搅拌，缩短了浆料匀浆时间，降低了人工成本，提高了生产效率。采用高速分散工艺，并开发出相应合适的工艺，提升了电池循环性能。本专利技术的实施是对三元电芯的循环性能的提升有明显的优势。附图说明图1为本专利技术高循环性能三元锂离子电池的循环性能对比曲线图。图中，1#，2#为现有搅拌速度制备的三元锂离子电池的1C充电2C放电循环曲线，3#，4#为本专利技术高速分散制备的三元锂离子电池的1C充电2C放电循环曲线图。具体实施方式现通过实施例对本专利技术作进一步说明。本专利技术的高循环性能三元锂离子电池，通过高速分散提升三元电池循环性能的方法，其三元正极浆料的各重量组分配比如下：高镍三元即三元正极材料：90-95%、水性粘结剂即粘结剂：1.5-5%、导电剂：1.5-5%，其溶剂的质量为高镍三元、粘结剂和导电剂的混合物料质量的25-50%。本实施例的提升电芯循环性能的制备方法包括如下步骤：1）三元正极浆料制备：利用三元正极材料采用如下步骤，即干法制浆工艺，制备三元正极浆料：d)将三元正极材料、导电剂、添加剂、粘结剂加入混合搅拌机，搅拌30-60分钟，搅拌桨速度5-20rpm，分散盘100-300rpm；e)将50%-60%的NMP加入混合搅拌机，搅拌50-70分钟，搅拌桨速度20-50rpm，分散盘速度100-500rpm；f)继续加入20%-30%的NMP溶剂，搅拌20-40分钟，搅拌桨速度40-60rpm，分散盘速度500-1500rpm；g)继续加入20%-30%的NMP溶剂，搅拌20-40分钟，搅拌桨速度40-60rpm，分散盘速度1500-2500rpm；h)测试浆料粘度达到工艺要求2500-5000mpas，浆料通过高速分散机进行高速分散，高速分散转速调为2500-4000，搅拌20-40分钟；将制备得到的浆料抽真空消泡，然后过100-200目筛网，放出至浆料桶。制得三元正极浆料。2）、将制得的三元正极浆料利用涂布机涂布在16um的铝箔上制备得到正极极片，其正极极片制作的涂布工艺包括：烘箱温度为80-90oC，90-110度，走带速度10-15m/min。3）先将步骤2）制备得到的正极极片使用烘箱烘烤干燥去除水分，再用轧辊机压实后分切制作成所需形状的电极片，之后用烘箱进行再烘烤去除水分，其两次烘烤的温度分别为90-120oC，其两次烘烤的时间分别为24-72小时，再将该烘烤去除水份的正极极片以及相应的隔膜、负极极片等所需原材料和/或部件制备锂离子电池半成品，或锂离子电池极组，将制得的锂离子电池半成品，锂离子电池极组，在80-90oC温度下烘烤24-72小时，再注入电解液制备得到锂离子电池产品。本专利技术的锂离子电池及其制备方法采用高速分散机分散正极浆料。采用高速分散进行干法制浆，材料易于分散，提高工作效率。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高循环性能三元锂离子电池的制备方法，以三元正极材料及相应的电解液为原料，其特征是包括如下步骤：1）三元正极浆料制备：利用三元正极材料采用干法制浆通过高速分散制备得到三元正极浆料，2）正极极片制备：将制备的三元正极浆料利用涂布机涂布在铝箔上制备得到正极极片，3）锂离子电池制备：利用制备得到的正极极片以及相应的负极极片、隔膜、电解液制备锂离子电池； 所述铝箔为16um的铝箔。

【技术特征摘要】
1.一种高循环性能三元锂离子电池的制备方法，以三元正极材料及相应的电解液为原料，其特征是包括如下步骤：1）三元正极浆料制备：利用三元正极材料采用干法制浆通过高速分散制备得到三元正极浆料，2）正极极片制备：将制备的三元正极浆料利用涂布机涂布在铝箔上制备得到正极极片，3）锂离子电池制备：利用制备得到的正极极片以及相应的负极极片、隔膜、电解液制备锂离子电池；所述铝箔为16um的铝箔。2.根据权利要求1所述高循环性能三元锂离子电池的制备方法，其特征是所述三元正极浆料在匀浆时通过高速分散机分散，控制高速分散机转速为2500-4000转/min。3.根据权利要求1所述高循环性能三元锂离子电池的制备方法，其特征是所述正极极片制备还包括将制备得到的正极极片依次进行烘烤、压实、分切以及再烘烤处理。4.根据权利要求1所述高循环性能三元锂离子电池的制备方法，其特征是所述锂离子电池制备还包括将制得的、未注入电解液前的锂离子电池半成品进行烘烤处理。5.根据权利要求1所述高循环性能三元锂离子电池的制备方法，其特征是所述三元正极浆料的干法制浆，是以三元正极...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋龙初，
申请(专利权)人：远东福斯特新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：江西,36