本发明专利技术公开了一种镍钴锰酸锂（523）物理混合磷酸锰锂为正极材料的电池制备方法，其特征是，包括如下步骤：1）制浆；2）涂布；3）对辊、分切、整片；4）卷绕；5）包PET套；6）化成；7）高温老化。这种方法操作简单，能降低正极材料的成本，且制备得到的电池具有良好的电化学性能和良好的安全性能。
A preparation method of nickel cobalt lithium manganate physical mixed lithium manganese phosphate as cathode material for batteries
The invention discloses a battery preparation method for lithium nickel cobalt manganese oxide (523) physical mixed lithium manganese phosphate as cathode material, which is characterized by the following steps: 1) pulping; 2) coating; 3) roll-on, slitting and whole piece; 4) winding; 5) wrapping of PET sleeve; 6) formation; 7) high temperature aging. This method is simple to operate, can reduce the cost of cathode materials, and the prepared batteries have good electrochemical performance and good safety performance.
【技术实现步骤摘要】
一种镍钴锰酸锂物理混合磷酸锰锂为正极材料的电池制备方法
本专利技术涉及电化学
，具体是一种镍钴锰酸锂（523）物理混合磷酸锰锂为正极材料的电池制备方法。
技术介绍
锂离子电池以其能量密度高、循环性能好、无记忆效应等优点迅速得到发展和普及，成为了最重要的二次电池技术之一，目前锂离子电池几乎是所有消费电子产品的能量供应单元。正极材料作为锂离子电池的重要组成部分，对于它的性能提升的研究一直是重中之重。对于正极材料的改性方法主要有以下几种：元素掺杂改性，表面修饰改性，构建结构稳定的形貌结构等。然而，这些改性手段存在着操作工步复杂、不利于工业化生产、改性方法价格昂贵和对材料大小和形貌晶型存在局限性等问题。目前需要一种简单的、可以工业化使用的、经济实惠的改性方法使得正极材料有明显的性能提升。在锂离子电池材料中，三元材料电池综合了钴酸锂、镍酸锂和锰酸锂三类材料的优点，形成了钴酸锂/镍酸锂/锰酸锂三相的共熔体系，存在明显的三元协同效应，具有能量密度高，压实密度高，循环寿命长的优点，但同时，还有安全性能差，成本高，改性工艺复杂等问题未解决。而磷酸锰锂作为一种常用的锂离子电池正极材料，虽然具有能量密度高，成本低的优势，但是其导电性差、比表面积高、压实密度低的问题限制了它的使用。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足，而提供一种镍钴锰酸锂（523）物理混合磷酸锰锂为正极材料的电池制备方法。这种方法操作简单，能降低正极材料的成本，且制备得到的电池具有良好的电化学性能和良好的安全性能。实现本专利技术目的的技术方案是：一种镍钴锰酸锂（523）物理混合磷酸锰锂为正极材料的电池制备方法，与现有技术不同的是，包括如下步骤：1）制浆：将粘结剂PVDF、溶剂NMP、导电剂石墨（Ks-6)、碳纳米管（CNT）、正极材料NCM523与LMP混合活性物质混合，调节粘度为4000Pa·s-7000Pa·s制成正极材料浆料；将溶剂去离子水、粘结剂CMC、导电剂SP、石墨、SBR混合调节粘度为4000Pa·s-7000Pa·s制成负极材料浆料；2）涂布：对步骤1）制好的正极材料浆料和负极材料浆料分别在规格为631×0.014或631×0.016铝箔和638×0.008或648×0.008或653×0.008或645×0.008铜箔上涂布成正极极片和负极极片；3）对辊、分切、整片：对涂布好的极片进行对辊、分切、整片，得到涂布均匀、压实密度为3.0g/cm3-3.5g/cm3，分切完整的极片带；4）卷绕：将正极极片带和负极极片带由隔膜间隔卷绕成电芯，并将电芯于60°C-80°C进行烘烤；5）包PET套：将卷绕后的电芯入壳、注液封壳、并清洗、涂油，外包墨绿色PET套，得到电池初品；6）化成：将电池初品以3650mV电压、100mA-900mA电流分梯次充电，以3650mV电压、900mA电流放电化成，得到化成后的电池初品；7）高温老化：将化成后的电池初品在22°C-45°C下老化96h-132h，电池初品成为合格电池成品。步骤1）中正极材料NCM523与LMP混合活性物质的混合比例为95:5或90:10或80:20。本技术方案NCM523为母体，将NCM523与橄榄石结构LiMnPO4（LMP）正极材料简单机械混合形成混合正极材料来制备电池，这种电池的正极材料可以同时拥有两种材料的优点并减小双方的缺点，做到性能上的优化。这种方法操作简单，能降低正极材料的成本，且制备得到的电池具有良好的电化学性能和良好的安全性能。附图说明图1为实施例中循环性能测试图；图2为实施例中倍率性能测试图；图3为实施例中高温荷电测试表；图4为实施例中过充测试表；图5为实施例中过放测试表；图6为实施例中加热测试表；图7为实施例中重物冲击测试表。具体实施方式下面结合附图和实施例对本
技术实现思路
作进一步的阐述，但不是对本专利技术的限定。实施例1：一种镍钴锰酸锂（523）物理混合磷酸锰锂为正极材料的电池制备方法，包括如下步骤：1）制浆：将粘结剂PVDF0.588Kg、溶剂NMP5.146Kg、导电剂石墨（Ks-6)0.138Kg、碳纳米管（CNT）1.923Kg、正极材料NCM52312.056Kg与LMP1.339Kg以比例90:10混合活性物质混合，测量粘度达到6190Pa·s制成正极材料浆料；将溶剂NMP0.157Kg、粘结剂CMC0.126Kg、导电剂SP0.079Kg、石墨7.500Kg、SBR0.331KG混合，测量粘度5120Pa·s制成负极材料浆料；2）涂布：对步骤1）制好的正极材料浆料和负极材料浆料分别在规格为631×0.014铝箔和653*×0.008铜箔上涂布成正极极片和负极极片，辊压厚度正极0.134±0.002mm，负极0.147±0.003mm；3）对辊、分切、整片：对涂布好的极片进行对辊、分切、整片，得到涂布均匀、压实密度为3.25g/cm3，分切完整的极片带，并焊好极耳；4）卷绕：将正极极片带和负极极片带由规格1449×60.5×0.025的隔膜间隔卷绕成电芯，并将电芯于60°C-80°C进行烘烤；5）包PET套：将卷绕后的电芯入壳、注5.40±0.1g电解液封壳，盖帽，并压好滚槽，然后清洗，涂油，包墨绿色PET套，得到电池初品；6）化成：①上限电压：4200mV，恒流：400mA,时间：120min；②上限电压：4200mV，恒流恒压：600mA,时间：230min，终止电流：100mA；接下来进行充放电：④下限电压：3850mV，恒流放电：1400mA,时间：30min；⑤静置时间：5min；⑥上限电压：4200mV，恒流恒压充电：1400mA,时间：60min，终止电流200mA；⑦静置时间：5min；⑧下限电压：3850mV，恒流放电：1400mA,时间：30min；⑨静置时间：5min；分容工艺：⑩上限电压：4200mV，恒流恒压充电：1400mA，时间：120min，终止电流40mA；⑪静置时间：5min；⑫下限电压：2750mV，恒流放电：1000mA，时间：150min；⑬静置时间：5min；⑭上限电压：3650mV，恒流恒压充电：1000mA，时间：180min，终止电流：20mA；7）高温老化：将化成后的电池初品在22°C-35°C下老化96h-108h，电池初品成为合格电池成品。实施例2：一种镍钴锰酸锂（523）物理混合磷酸锰锂为正极材料的电池制备方法，包括如下步骤：1）制浆：将粘结剂PVDF0.588Kg、溶剂NMP5.146Kg、碳纳米管（CNT）5.394Kg、正极材料NCM52313.910Kg与LMP0.732Kg以比例95:5混合活性物质混合，测量粘度达到5580Pa·s制成正极材料浆料；将溶剂NMP0.077Kg、粘结剂CMC0.107Kg、导电剂SP0.077Kg、石墨7.350Kg、SBR0.276Kg混合，测量粘度6550Pa·s制成负极材料浆料；2）涂布：对步骤1）制好的正极材料浆料和负极材料浆料分别在规格为631×0.014铝箔和645×0.008铜箔上涂布成正极极片和负极极片，辊压厚度正极0.162±0.002mm，负极0.104±0.003mm；3）对辊、分切、整片：对涂布好的极片进行对辊、分切、整片本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种镍钴锰酸锂（523）物理混合磷酸锰锂为正极材料的电池制备方法，其特征是，包括如下步骤：1）制浆：将粘结剂PVDF、溶剂NMP、导电剂石墨（Ks‑6)、碳纳米管（CNT）、正极材料NCM523与LMP混合活性物质混合，调节粘度为4000Pa·s‑7000 Pa·s制成正极材料浆料；将溶剂去离子水、粘结剂CMC、导电剂SP、石墨、SBR混合调节粘度为4000 Pa·s ‑7000 Pa·s制成负极材料浆料；2）涂布：对步骤1）制好的正极材料浆料和负极材料浆料分别在规格为631×0.014或631×0.016铝箔和638×0.008或648×0.008或653×0.008或645×0.008铜箔上涂布成正极极片和负极极片；3）对辊、分切、整片：对涂布好的极片进行对辊、分切、整片，得到涂布均匀、压实密度为3.0 g/cm
【技术特征摘要】
1.一种镍钴锰酸锂（523）物理混合磷酸锰锂为正极材料的电池制备方法，其特征是，包括如下步骤：1）制浆：将粘结剂PVDF、溶剂NMP、导电剂石墨（Ks-6)、碳纳米管（CNT）、正极材料NCM523与LMP混合活性物质混合，调节粘度为4000Pa·s-7000Pa·s制成正极材料浆料；将溶剂去离子水、粘结剂CMC、导电剂SP、石墨、SBR混合调节粘度为4000Pa·s-7000Pa·s制成负极材料浆料；2）涂布：对步骤1）制好的正极材料浆料和负极材料浆料分别在规格为631×0.014或631×0.016铝箔和638×0.008或648×0.008或653×0.008或645×0.008铜箔上涂布成正极极片和负极极片；3）对辊、分切、整片：对涂布好的极片进行对辊、分切、整片，得到涂布...
【专利技术属性】
技术研发人员：李庆余，黄兆亮，薛珂，耿斌，王红强，
申请(专利权)人：广西师范大学，
类型：发明
国别省市：广西,45
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