本发明专利技术公开了一种锂离子电池正极，包括活性材料、导电添加剂、粘合剂、溶剂NMP。所述活性材料为磷酸铁锂、三元材料、高镍材料中得一种或多种。所述导电添加剂为碳纳米管、片层石墨中的一种或多种。所述粘合剂为PVDF、PTFE、橡胶中的一种或多种。本发明专利技术充电锰酸锂保护，放电磷酸铁锂保护，大大延长三元材料的循环寿命。三元材料不互相接触，过充过放机会少，安全性最大化。大量使用磷酸铁锂，成本比三元锂电降低约30％。增加电芯工艺和尺寸的通用性。
【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池正极及其制备工艺
本专利技术涉及锂离子电池
，具体为一种锂离子电池正极及其制备工艺。
技术介绍
锂离子电池是一种二次电池，主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来充放电。锂离子电池主要由正极片、负极片、隔膜、外包装组成。锂离子电池以其高能量密度、弟子放电率、长循环寿命，商业化以来迅速占领了消费电子市场，随着能源危机和环境危机的加剧，世界各国大力发展新能源汽车，锂离子电池又成为动力电池的首选。且动力电池对于锂离子电池的要求，相比消费电池大大提高，续航里程的提升需求导致对于锂离子电池能量密度的提升需求，长周期质保要求锂离子电池具有更好的循环性能，大量锂电池单体组合使用对于锂离子电池的安全性能也提出了更苛刻的要求。正极通常由活性材料、导电添加剂、粘合剂通过溶剂制成浆料涂覆在正极集流体上，烘干碾压而成。最初对于正极的研究在于各种组分干重的比例，如导电添加剂和粘合剂的比例对性能的影响，导电添加剂的种类和数量对于欧姆内阻影响巨大，粘合剂对于脱粉和开裂影响较大。专利申请201810558165.9设计三元正极涂层上再涂覆一层磷酸铁锂正极涂层，以增加高温稳定性。专利申请201810545665.9则通过使用条纹涂布和发泡添加剂增加循环寿命。中国专利201510585298.1开发了一种胺酯类化合物作为添加剂来提高锂离子电池的高温储存性能。专利申请201910127505.7使用重量百分比约70:29:1的0.3微米粒径三元正极材料、10微米粒径三元材料、1微米磷酸锰铁锂的混合粒径正极材料来提高三元材料的能量密度和安全性。现有技术都没有考虑综合各类正极材料的电芯、pack能量密度和安全性来进行正极设计。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种锂离子电池正极，包括活性材料、导电添加剂、粘合剂、溶剂NMP。优选的，所述活性材料为磷酸铁锂、三元材料、高镍材料中得一种或多种。优选的，所述导电添加剂为碳纳米管、片层石墨中的一种或多种。优选的，所述粘合剂为PVDF、PTFE、橡胶中的一种或多种。本专利技术还提供了一种锂离子电池正极的制备工艺，该锂离子电池正极的制备工艺具体步骤如下：S1：前期优化设计，具体步骤如下：(1)倍率要求，选择导电添加剂的种类和比例，能量型选用碳纳米管，倍率性选用片层石墨；(2)体积能量密度要求和重量能量密度要求，考虑pack能量密度成组效率，得出单体储能瓦时数；(3)以磷酸铁锂180瓦时每公斤和三元锂电260瓦时每公斤，进行重量比例匹配，留出1％的余量使用锰酸锂；(4)计算安全性最佳的磷酸铁锂和三元材料的粒径比值，锰酸锂的粒径选在前两种材料形成的空隙中；(5)选择最佳的涂布粘度，计算粘合剂和溶剂用量；S2：将粘合剂溶解到80％根据S1中设计设定的溶剂量中；S3：将活性材料、导电添加剂初步搅拌混合，加入剩余20％溶剂，充分浸润；S4：将活性材料、导电添加剂、溶剂的混合物转移到粘合剂溶液中，获得混合溶液；S5：将S4中的混合溶液进行搅拌30-60分钟，再在高速分散设备中进行高速分散20-50分钟；S6：上一步中进行高速分散后的物料再进行真空脱泡搅拌，搅拌时间40-50分钟；S7：将上一步中真空脱泡搅拌的物料转移到储料罐和涂布槽的循环系统中，将浆料涂布到集流体上，然后进行烘干，碾压，制成锂离子电池正极。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术充电锰酸锂保护，放电磷酸铁锂保护，大大延长三元材料的循环寿命。三元材料不互相接触，过充过放机会少，安全性最大化。大量使用磷酸铁锂，成本比三元锂电降低约30％。增加电芯工艺和尺寸的通用性。附图说明图1为正极设计过程示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1一种锂离子电池正极，包括活性材料、导电添加剂、粘合剂、溶剂NMP。所述活性材料为磷酸铁锂、三元材料、高镍材料中得一种或多种。所述导电添加剂为碳纳米管、片层石墨中的一种或多种。所述粘合剂为PVDF、PTFE、橡胶中的一种或多种。本专利技术还提供了一种锂离子电池正极的制备工艺，该锂离子电池正极的制备工艺具体步骤如下：S1：前期优化设计，具体步骤如下：(1)倍率要求，选择导电添加剂的种类和比例，能量型选用碳纳米管，倍率性选用片层石墨；(2)体积能量密度要求和重量能量密度要求，考虑pack能量密度成组效率，得出单体储能瓦时数；(3)以磷酸铁锂180瓦时每公斤和三元锂电260瓦时每公斤，进行重量比例匹配，留出1％的余量使用锰酸锂；(4)计算安全性最佳的磷酸铁锂和三元材料的粒径比值，锰酸锂的粒径选在前两种材料形成的空隙中；(5)选择最佳的涂布粘度，计算粘合剂和溶剂用量；S2：将粘合剂溶解到80％根据S1中设计设定的溶剂量中；S3：将活性材料、导电添加剂初步搅拌混合，加入剩余20％溶剂，充分浸润；S4：将活性材料、导电添加剂、溶剂的混合物转移到粘合剂溶液中，获得混合溶液；S5：将S4中的混合溶液进行搅拌30分钟，再在高速分散设备中进行高速分散20分钟；S6：上一步中进行高速分散后的物料再进行真空脱泡搅拌，搅拌时间40-50分钟；S7：将上一步中真空脱泡搅拌的物料转移到储料罐和涂布槽的循环系统中，将浆料涂布到集流体上，然后进行烘干，碾压，制成锂离子电池正极。实施例2一种锂离子电池正极，包括活性材料、导电添加剂、粘合剂、溶剂NMP。所述活性材料为磷酸铁锂、三元材料、高镍材料中得一种或多种。所述导电添加剂为碳纳米管、片层石墨中的一种或多种。所述粘合剂为PVDF、PTFE、橡胶中的一种或多种。本专利技术还提供了一种锂离子电池正极的制备工艺，该锂离子电池正极的制备工艺具体步骤如下：S1：前期优化设计，具体步骤如下：(1)倍率要求，选择导电添加剂的种类和比例，能量型选用碳纳米管，倍率性选用片层石墨；(2)体积能量密度要求和重量能量密度要求，考虑pack能量密度成组效率，得出单体储能瓦时数；(3)以磷酸铁锂180瓦时每公斤和三元锂电260瓦时每公斤，进行重量比例匹配，留出1％的余量使用锰酸锂；(4)计算安全性最佳的磷酸铁锂和三元材料的粒径比值，锰酸锂的粒径选在前两种材料形成的空隙中；(5)选择最佳的涂布粘度，计算粘合剂和溶剂用量；S2：将粘合剂溶解到80％根据S1中设计设定的溶剂量中；S3：将活性材料、导电添加剂初步搅拌混合，加入剩余20％溶剂，充分浸润；S4：将活性材料、导电添加剂、溶剂的混合物转移到粘合剂溶液中，获得混合溶液；S5：将S4中的混合溶液进行搅拌40分钟，再在高速分散设备中进行高速分散35分钟；本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种锂离子电池正极，其特征在于：包括活性材料、导电添加剂、粘合剂、溶剂NMP。/n
【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池正极，其特征在于：包括活性材料、导电添加剂、粘合剂、溶剂NMP。
2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池正极，其特征在于：所述活性材料为磷酸铁锂、三元材料、高镍材料中得一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种锂离子电池正极，其特征在于：所述导电添加剂为碳纳米管、片层石墨中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种锂离子电池正极，其特征在于：所述粘合剂为PVDF、PTFE、橡胶中的一种或多种。
5.一种权利要求1所述的锂离子电池正极的制备工艺，其特征在于：该锂离子电池正极的制备工艺具体步骤如下：
S1：前期优化设计，具体步骤如下：
(1)倍率要求，选择导电添加剂的种类和比例，能量型选用碳纳米管，倍率性选用片层石墨；
(2)体积能量密度要求和重量能量密度要求，考虑pack能量密度成组效率，得出单体储...
【专利技术属性】
技术研发人员：王世强，宁予，潘世林，李世明，阎全忠，
申请(专利权)人：汉腾新能源汽车科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36
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