一种锂电池正极材料配方及其制作工艺组成比例

本发明专利技术公开了一种锂电池正极材料配方及其制作工艺，所述配方包括尖晶石94‑97份、导电剂1‑3份、粘合剂1‑3份以及NMP1‑5份；一种锂电池正极材料制作工艺，包括如下步骤：原料的预处理以及制备尖晶石，分别对尖晶石、导电剂、粘合剂以及NMP进行预处理；原料的掺和，溶解粘合剂及热处理粘合剂，同步进行尖晶石和导电剂的球磨；干粉的分散、浸湿，原理是固体粉末放置在空气中，随着时间的推移，将会吸附部分空气在固体的表面上，液体粘合剂加入后，液体与气体开始争夺固体表面；如果固体与气体吸附力比与液体的吸附力强，液体不能浸湿固体；稀释浆料。本发明专利技术的有益效果是：工序集中，效率较高。

A lithium battery cathode material formulation and its manufacturing process

The present invention discloses a lithium battery cathode material formula and its manufacturing process. The formula includes 94_97 parts of spinel, 1_3 parts of conductive agent, 1_3 parts of adhesive and 5 parts of NMP1. The preparation process of a lithium battery cathode material includes the following steps: pretreatment of raw materials and preparation of spinel, respectively, spinel and conductive agent. Electrical agents, adhesives and NMP pretreatment; raw materials mixing, dissolving adhesives and heat treatment adhesives, synchronous ball milling of spinel and conductive agent; dry powder dispersion, wetting, the principle is that solid powder placed in the air, over time, will adsorb part of the air on the surface of the solid, liquid viscosity When the mixture is added, the liquid and gas begin to compete for the solid surface; if the solid and gas adsorption force is stronger than the liquid adsorption force, the liquid can not wet the solid; dilute the slurry. The beneficial effect of the invention is that the process is centralized and the efficiency is high.

【技术实现步骤摘要】
一种锂电池正极材料配方及其制作工艺
本专利技术涉及一种锂电池正极材料配方，具体为一种锂电池正极材料配方及其制作工艺，属于锂电池生产应用

技术介绍
紧随社会的进步，数码产品的普及，锂电池也逐步被人们所重视广泛应用于数码产品和高端的仪器产品中作为重要的电能供能源，锂电池电压平台高：单体电池的平均电压为3.7V或3.2V，约等于3只镍镉电池或镍氢电池的串联电压，便于组成电池电源组，相对电池而言锂电池能量密度高。具有高储存能量密度，目前已达到460-600Wh/kg，是铅酸电池的约6-7倍，锂电池的性能与其正极材料的质量有着直接的联系。传统的锂电池正极材料多采用钴酸锂作为原料之一，但是钴酸锂价格较高，来源较少，提高了锂电池的生产价格，同时传统的锂电池正极材料制备工序较为分散，影响制备的效率。因此，针对上述问题提出一种锂电池正极材料配方及其制作工艺。
技术实现思路
本专利技术的目的就在于为了解决上述问题而提供一种锂电池正极材料配方及其制作工艺。本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的，一种锂电池正极材料配方，所述配方包括尖晶石94-97份、导电剂1-3份、粘合剂1-3份以及NMP1-5份；一种锂电池正极材料制作工艺，包括如下步骤：(1)原料的预处理以及制备尖晶石，分别对尖晶石、导电剂、粘合剂以及NMP进行预处理；(2)原料的掺和，溶解粘合剂及热处理粘合剂，同步进行尖晶石和导电剂的球磨；(3)干粉的分散、浸湿，将尖晶石和导电剂球磨过后形成的干粉进行分散和浸润，原理是固体粉末放置在空气中，随着时间的推移，将会吸附部分空气在固体的表面上，液体粘合剂加入后，液体与气体开始争夺固体表面；如果固体与气体吸附力比与液体的吸附力强，液体不能浸湿固体；如果固体与液体吸附力比与气体的吸附力强，液体可以浸湿固体，将气体挤出；(4)稀释浆料，将浆料调整为合适的浓度，便于涂布。优选的，所述尖晶石为LiMn2O4，用于替代传统的钴酸锂作为锂电池的正极材料。优选的，所述导电剂为非极性物质，所述粘合剂为聚偏二氟乙烯(PVDF)，所述NMP为N-甲基吡洛烷酮。优选的，所述步骤(1)中尖晶石制备过程中称取计量比的Li2CO3、MnO2和La2O3，在球磨机中研磨一段时间，使之混合均匀，混合后的物料放入氧化铝坩埚内，在马弗炉中进行热处理，加热曲线为：加热到450℃，保温2h，然后升温到650℃，保温4h，随后升温至755℃，保温10h，随炉自然冷却至室温，得到最终的尖晶石。优选的，所述步骤(1)中对导电剂、粘合剂以及NMP的预处理均为脱水烘干，其中导电剂在200℃下常压烘烤2h，粘合剂在120-140℃下常压烘烤2h，将导电剂和粘合剂放在同一个设备中进行脱水，集中工序，NMP使用干燥分子筛脱水或采用特殊取料设施直接使用。优选的，所述步骤(2)中使粉料初步混合，尖晶石和导电剂粘合在一起，提高团聚作用和的导电性，配成浆料后不会单独分布于粘合剂中，球磨时间为2h；为避免混入杂质，通常使用玛瑙球作为球磨介子。本专利技术的有益效果是：该种锂电池正极材料配方及其制作工艺进一步提升了整个锂电池正极材料在配置过程中的效率，将导电剂和粘合剂放在同一个设备中进行脱水，集中工序，缩短了锂电池生产的周期；同时采用尖晶石作为锂电池的制备原料，尖晶石LiMn2O4具有原材料丰富、容易制备、环境友好及工作电压高的优点，进一步提升整个锂电池的性能。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种锂电池正极材料制作工艺的工艺流程图。具体实施方式为使得本专利技术的专利技术目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。需要说明的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。当一个组件被认为是“设置在”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中设置的组件。下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本专利技术的技术方案。实施例一一种锂电池正极材料配方，所述配方包括尖晶石94份、导电剂3份、粘合剂3份以及NMP3份；一种锂电池正极材料制作工艺，包括如下步骤：(1)原料的预处理以及制备尖晶石，分别对尖晶石、导电剂、粘合剂以及NMP进行预处理；(2)原料的掺和，溶解粘合剂及热处理粘合剂，同步进行尖晶石和导电剂的球磨；(3)干粉的分散、浸湿，将尖晶石和导电剂球磨过后形成的干粉进行分散和浸润，原理是固体粉末放置在空气中，随着时间的推移，将会吸附部分空气在固体的表面上，液体粘合剂加入后，液体与气体开始争夺固体表面；如果固体与气体吸附力比与液体的吸附力强，液体不能浸湿固体；如果固体与液体吸附力比与气体的吸附力强，液体可以浸湿固体，将气体挤出；(4)稀释浆料，将浆料调整为合适的浓度，便于涂布。进一步的，所述尖晶石为LiMn2O4，用于替代传统的钴酸锂作为锂电池的正极材料。进一步的，所述导电剂为非极性物质，所述粘合剂为聚偏二氟乙烯(PVDF)，所述NMP为N-甲基吡洛烷酮。进一步的，所述步骤(1)中对导电剂、粘合剂以及NMP的预处理均为脱水烘干，其中导电剂和粘合剂分别采用200℃和120-140℃常压烘烤2h左右，将导电剂和粘合剂放在同一个设备中进行脱水，烘干设备为双工作腔烘干设备，即两个工作腔体内部的温度不同，利用两个工作腔分别对导电剂和粘合剂进行烘干，集中工序，NMP使用干燥分子筛脱水或采用特殊取料设施直接使用。进一步的，所述步骤(2)中使粉料初步混合，尖晶石和导电剂粘合在一起，提高团聚作用和的导电性，配成浆料后不会单独分布于粘合剂中，球磨时间一般为2h左右；为避免混入杂质，通常使用玛瑙球作为球磨介子。上述锂电池正极材料配方及其制作工艺进一步提升了整个锂电池正极材料在配置过程中的效率，将导电剂和粘合剂放在同一个设备中进行脱水，集中工序，缩短了锂电池生产的周期。实施例二在实施例一的基础上，本实施例细化了尖晶石的成分和制作工艺，含有LiMn2O4的尖晶石具有原材料丰富、容易制备、环境友好及工作电压高的优点，进一步提升整个锂电池的性能。一种锂电池正极材料配方，所述配方包括尖晶石97份、导电剂2份、粘合剂1份以及NMP3份；一种锂电池正极材料制作工艺，包括如下步骤：(1)原料的预处理以及制备尖晶石，分别对尖晶石、导电剂、粘合剂以及NMP进行预处理；(2)原料的掺和，溶解粘合剂及热处理本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂电池正极材料配方，其特征在于：所述配方包括尖晶石94‑97份、导电剂1‑3份、粘合剂1‑3份以及NMP1‑5份；一种锂电池正极材料制作工艺，包括如下步骤：(1)原料的预处理以及制备尖晶石，分别对尖晶石、导电剂、粘合剂以及NMP进行预处理；(2)原料的掺和，溶解粘合剂及热处理粘合剂，同步进行尖晶石和导电剂的球磨；(3)干粉的分散、浸湿，将尖晶石和导电剂球磨过后形成的干粉进行分散和浸润，原理是固体粉末放置在空气中，随着时间的推移，将会吸附部分空气在固体的表面上，液体粘合剂加入后，液体与气体开始争夺固体表面；如果固体与气体吸附力比与液体的吸附力强，液体不能浸湿固体；如果固体与液体吸附力比与气体的吸附力强，液体可以浸湿固体，将气体挤出；(4)稀释浆料，将浆料调整为合适的浓度，便于涂布。

【技术特征摘要】
1.一种锂电池正极材料配方，其特征在于：所述配方包括尖晶石94-97份、导电剂1-3份、粘合剂1-3份以及NMP1-5份；一种锂电池正极材料制作工艺，包括如下步骤：(1)原料的预处理以及制备尖晶石，分别对尖晶石、导电剂、粘合剂以及NMP进行预处理；(2)原料的掺和，溶解粘合剂及热处理粘合剂，同步进行尖晶石和导电剂的球磨；(3)干粉的分散、浸湿，将尖晶石和导电剂球磨过后形成的干粉进行分散和浸润，原理是固体粉末放置在空气中，随着时间的推移，将会吸附部分空气在固体的表面上，液体粘合剂加入后，液体与气体开始争夺固体表面；如果固体与气体吸附力比与液体的吸附力强，液体不能浸湿固体；如果固体与液体吸附力比与气体的吸附力强，液体可以浸湿固体，将气体挤出；(4)稀释浆料，将浆料调整为合适的浓度，便于涂布。2.根据权利要求1所述的一种锂电池正极材料配方及其制作工艺，其特征在于：所述尖晶石为LiMn2O4，用于替代传统的钴酸锂作为锂电池的正极材料。3.根据权利要求1所述的一种锂电池正极材料配方及其制作工艺，其特征在于：所述导电剂为非极性物质，所述粘合剂为聚偏二氟乙烯(PVDF)，...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱希平，
申请(专利权)人：湖北睿赛新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42