一种锂离子电池电极活性材料的复合方法技术

本发明专利技术公开了一种锂离子电池电极活性材料的复合方法，其包括以下步骤:S1、将活性物质甲A、甲B调和于溶剂中，充分搅拌形成悬浊液甲；S2、在混合机中，将悬浊液甲喷覆到活性物质乙中，并保持混合运行；S3、在液相作用下，使待复合物质之间充分均匀混合，并粘结牢固；S4、充分搅拌并烘干，将混合物在100‑200摄氏度下进行烘烤，得到复合材料。本发明专利技术采用活性物质甲与活性物质乙经湿法喷淋后烘烤定型的复合方式，使得待复合材料即使比例与性状相差较大，也能有效复合，达到良好复合效果。复合组分均匀，稳定，不会在调浆涂布时因物理搅拌而产生偏离。避免了复合煅烧的过程，减少了煅烧过程对复合材料性能的损害。

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池电极活性材料的复合方法
本专利技术涉及一种锂离子电池电极活性材料的复合方法。
技术介绍
锂离子电池作为一种清洁能源的储能部件，被广泛应用于电动汽车、电动自行车、电动工具、数码产品、移动电源、储能电池等多个领域。锂电池作为化学电源，主要由四大部分构成，电极、电解质、电池壳、电极端子。电极作为锂电池的关键部件，由电极活性材料(正极活性物质主流有钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂及镍钴锰酸锂；负极活性物质主流有天然石墨、人造石墨、碳化硅材料等)、导电剂、胶体、集流体(通常正极采用铝箔、负极采用铀箔作为集流体)组成。目前主流的制造工艺，采用调浆涂布工艺来生产。将正、负极活性材料与导电剂等其它添加材料一起，在胶体溶液中充分分散均匀，并形成一定的粘度和固含量，从而方便将该浆料涂覆到集流体上，再将残留的溶济烘干，经辊压、裁切，便制成正、负电极。由于可以做为电极活性材料的正负极材料种类较多，且各有优缺点，故在一些应用场合中，需要将两种或多种正、负极材料复合在一起使用，从而起到相互补足的作用。例如：在镍钴锰酸锂中复合入一定比例的磷酸铁锂材料，可以比单一使用镍钴锰酸锂材料的循环稳定性显著提升，倍率性能明显改善。在锰酸锂材料中复合入一定比例的镍钴锰酸锂材料，可以显著降低高温循环中的锰溶出，改善其高温性能。不同的复合方式会产生不同的效果，这在锂离子电池生产中，是一种新的技术路线。电极材料的复合方法，主要有两种，一种是在制作电极浆料时，将两种或多种活性物质在胶体溶液中混合均匀，然后均匀涂覆在集流体上，使其达到复合的目的；另一种是在电极材料制造时，将需要复合的材料按其复合比例配料，以机械混合形式混合均匀，再以低温煅烧而成；通常煅烧的温度范围为400-600摄氏度，因为过低的温度会导致复合物结合不牢固，过高的温度会导致活性物质的电化学性能发生重大变化。采用调浆时混合的方法，只在两种材料物理性状相差不大时，能够起到混合均匀的效果，但在两种活性物质的物理性质相差较大，或者配合比例相差较大时，混合效果会大打折扣，导致复合的电极材料性能恶化，不能达到复合目的。采用将两种或多种活性物质先混合后，再煅烧的方法复合的电极材料，由于其采用了机械式混合工艺，不能达到离子级的均匀混合，使材料复合的效果欠佳；另一方面，由于有煅烧过程存在，使两种不同活性物质产生一定程度的烧结反应，使活性物质的电化学性能发生一定程度的恶化。所以这两种复合的方法，在批量生产时都无法达到试验室试样的良好效果。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种锂离子电池电极活性材料的复合方法。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了如下的技术方案：本专利技术公开一种锂离子电池电极活性材料的复合方法，其包括以下步骤:S1、将活性物质甲A、甲B调和于溶剂中，充分搅拌形成悬浊液甲；S2、在混合机中，将悬浊液甲喷覆到活性物质乙中，并保持混合运行；S3、在液相作用下，使待复合物质之间充分均匀混合，并粘结牢固；S4、充分搅拌并烘干，将混合物在100-200摄氏度下进行烘烤，得到复合材料。本专利技术采用活性物质甲与活性物质乙经湿法喷淋后烘烤定型的复合方式，具有以下益效果：1)、待复合材料即使比例与性状相差较大，也能有效复合，达到良好复合效果。2)、复合组分均匀，稳定，不会在调浆涂布时因物理搅拌而产生偏离。3)、避免了复合煅烧的过程，减少了煅烧过程对复合材料性能的损害。4)、工艺便于进行，易于实现，成本较机械混合煅烧法低。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是本专利技术实施例1复合材料的SEM图；图2是未复合与不同方法复合后材料循环对比图；图3是传统方法制得的复合材料SEM图；图4是本专利技术实施例1待复合材料乙的SEM图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例12％磷酸铁锂复合98％镍钴锰酸锂A、取磷酸亚铁锂、镍钴锰酸锂质量份数比例为2：98的重量，备料待用；B、将上述磷酸亚铁锂与去离子水以1：1混合均匀，成为磷酸铁锂悬浊液；在搅拌机中，将该悬浊液喷洒到镍钴锰酸锂中，并搅拌使其均匀分布；C、将混合均匀的材料在120～180℃下烘烤2-4小时，得到复合材料。实施例210％镍钴锰酸锂复合90％锰酸锂A、取镍钴锰酸锂、锰酸锂质量份数比例为1：9的重量，备料待用；B、将上述镍钴锰酸锂与去离子水以1：1混合均匀，成为镍钴锰酸锂悬浊液。在搅拌机中，将该悬浊液喷洒到锰酸锂中，并搅拌使其均匀分布；C、将混合均匀的材料在120～180℃下烘烤2-4小时，得到复合材料。图1是本专利技术实施例1复合材料的SEM图；图2是未复合与不同方法复合后材料循环对比图；图3是传统方法制得的复合材料SEM图；图4是本专利技术实施例1待复合材料乙的SEM图。可以看出：待复合材料即使比例与性状相差较大，也能有效复合，达到良好复合效果；本专利技术复合组分均匀，稳定，不会在调浆涂布时因物理搅拌而产生偏离，避免了复合煅烧的过程，减少了煅烧过程对复合材料性能的损害，工艺便于进行，易于实现，成本较机械混合煅烧法低。最后应说明的是：以上所述仅为本专利技术的优选实施例而已，并不用于限制本专利技术，尽管参照前述实施例对本专利技术进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子电池电极活性材料的复合方法，其特征在于,包括以下步骤:/nS1、将活性物质甲A、甲B调和于溶剂中，充分搅拌形成悬浊液甲；/nS2、在混合机中，将悬浊液甲喷覆到活性物质乙中，并保持混合运行；/nS3、在液相作用下，使待复合物质之间充分均匀混合，并粘结牢固；/nS4、充分搅拌并烘干，将混合物在100-200摄氏度下进行烘烤，得到复合材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池电极活性材料的复合方法，其特征在于,包括以下步骤:
S1、将活性物质甲A、甲B调和于溶剂中，充分搅拌形成悬浊液甲；
S2、在混合机中，将悬浊液甲喷覆到活...

【专利技术属性】
技术研发人员：马岩华，赵春阳，李佳军，包希文，邓亚烽，钱飞鹏，
申请(专利权)人：无锡晶石新型能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32