一种锂电池的正极材料及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种锂电池的正极材料，所述正极材料由以下质量分数的组分制成：二氧化锰85～92％，聚四氟乙烯乳液58～60％、石墨导电剂0.5～1.5％，碳纳米管浆料3.5～5％、附加剂1～2％，粘合剂6～8％；本发明专利技术锂电池的正极材料及其制作方法的有益效果为：缩短了搅拌所需要的时间，上述加工方法能够显著改善锂电池生产中电极浆料的均匀性与稳定性，进而提高锂电池生产过程的可控性和产品性能的一致性，同时，生产效率得以显著提高，且不破坏活性物质的电化学性能。

【技术实现步骤摘要】
一种锂电池的正极材料及其制作方法
本专利技术涉及锂电池
，特别涉及一种锂电池的正极材料及其制作方法。
技术介绍
现在各锂锰电池生产厂家在制备锂电池正极柱时均采用以下方法制备：将各种原料混合搅拌，搅拌的主要作用是将电池所需的活性物质、粘结剂和导电剂搅拌均匀，制成正极原料，烧制，再通过成型机的挤压成形，得到所要的尺寸的锂电池正极柱，各组分的最终分散状态直接影响锂电池的容量发挥、倍率性能、循环寿命、内阻一致性、以及安全性能,因此如何实现正极浆料的均匀分散是锂电池整个生产过程的重中之重。现有技术中，采用的搅拌方法基本上是先干拌，然后加一定比例的粘结剂搅拌，此种工艺从搅拌均匀性的角度分析，干拌时间难以掌控，导致电池各方面性能较为欠缺，主要由于活性物质二氧化锰和导电物炭黑二种材料的视比重相差太大，时间短，搅拌不均匀，时间长，二种材料易分层，另外从环保的角度，由于导电物炭黑视比重小，在生产中易产生粉料飞扬，对于环境保护用工人的身体保护都有一定的影响。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种避免活性物质与导电物的视比重相差大而引起的搅拌不均匀的锂电池的正极材料。本专利技术的技术方案为：一种锂电池的正极材料，所述正极材料由以下质量分数的组分制成：二氧化锰85～92％，聚四氟乙烯乳液58～60％、石墨导电剂0.5～1.5％，碳纳米管浆料3.5～5％、附加剂1～2％，粘合剂6～8％；采用上述组分制备锂电池正极材料的制作方法，包括以下具体步骤：步骤一：先将石墨导电剂及碳纳米管浆料放入高速真空搅拌机中，加入去离子水后，开启高速真空搅拌机进行搅拌，真空搅拌速度自转13～25rpm、公转2500～5760rpm，时间为15～20min，得到粗浆料；步骤二：将纯度为二氧化锰、附加剂和粘合剂加入到粗浆料中，再次进行真空搅拌，真空搅拌速度自转13～25rpm、公转2500～5760rpm，时间为50～60min，得到正极浆料；步骤三：将步骤二中处理过后的正极浆料放入高温烘箱进行干燥处理即可。进一步的，为便于导出搅拌过程中产生的热量，所述高速真空搅拌机内有循环水冷却装置。进一步的，为便于搅拌，不会使正极浆料呈流体状，所述正极浆料的重量是去离子水重量的3～4倍。进一步的，为达到更好的分散效果，所述步骤一中与步骤二中，先开低速档搅拌30～60s，此时搅拌速度为自转13rpm、公转2500rpm，然后转为高速搅拌，搅拌速度为自转25rpm、公转5760rpm。先低速搅拌降低对设备的损耗，再高速搅拌保证正极浆料粘度较好。进一步的，所述步骤三中，干燥处理包括挤压工序和烘干工序，挤压工序的压力为90～110kg/cm，挤压时间为30～120s，干燥工序的温度为120～150℃，干燥时间为20～24h。进一步的，上述正极材料质量分数中，所述二氧化锰的纯度为88～92％。本专利技术锂电池的正极材料及其制作方法的工作原理及有益效果为：本专利技术的锂电池正极材料制作方法，先将碳纳米管和石墨导电剂在湿的条件下先采用低速搅拌，对于设备的损耗会降低，避免碳纳米管由于密度较小，漂浮于液体表面，导致碳分散不好或者碳粉结团，再加入比重大的二氧化锰及粘结剂进行高速搅拌，混合均匀性良好，因为搅拌方式的优化，可以减短每一步的搅拌时间，从而提高搅拌的生产效率。减小浆料中的搅拌、分散力不能触及的区域，以进一步提高分散性，干燥必须采用挤压大量的水后再放于控制温度下进行纤维化，拌料均匀，有效控制粉尘飞扬，有利于保护环境及工人的身体健康。本专利技术缩短了搅拌所需要的时间，上述加工方法能够显著改善锂电池生产中电极浆料的均匀性与稳定性，进而提高锂电池生产过程的可控性和产品性能的一致性，同时，生产效率得以显著提高，且不破坏活性物质的电化学性能。具体实施方式下面对本专利技术的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本专利技术，但并不构成对本专利技术的限定。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。一种锂电池的正极材料，所述正极材料由以下质量分数的组分制成：二氧化锰85～92％，聚四氟乙烯乳液58～60％、石墨导电剂0.5～1.5％，碳纳米管浆料3.5～5％、附加剂1～2％，粘合剂6～8％；采用上述组分制备锂电池正极材料的制作方法，包括以下具体步骤：步骤一：先将石墨导电剂及碳纳米管浆料放入高速真空搅拌机中，加入去离子水后，开启高速真空搅拌机进行搅拌，真空搅拌速度自转13～25rpm、公转2500～5760rpm，时间为15～20min，得到粗浆料；步骤二：将纯度为二氧化锰、附加剂和粘合剂加入到粗浆料中，再次进行真空搅拌，真空搅拌速度自转13～25rpm、公转2500～5760rpm，时间为50～60min，得到正极浆料；步骤三：将步骤二中处理过后的正极浆料放入高温烘箱进行干燥处理即可。进一步的，为便于导出搅拌过程中产生的热量，所述高速真空搅拌机内有循环水冷却装置。进一步的，为便于搅拌，不会使正极浆料呈流体状，所述正极浆料的重量是去离子水重量的3～4倍。进一步的，为达到更好的分散效果，所述步骤一中与步骤二中，先开低速档搅拌30～60s，此时搅拌速度为自转13rpm、公转2500rpm，然后转为高速搅拌，搅拌速度为自转25rpm、公转5760rpm。先低速搅拌降低对设备的损耗，再高速搅拌保证正极浆料粘度较好。进一步的，所述步骤三中，干燥处理包括挤压工序和烘干工序，挤压工序的压力为90～110kg/cm，挤压时间为30～120s，干燥工序的温度为120～150℃，干燥时间为20～24h。进一步的，上述正极材料质量分数中，所述二氧化锰的纯度为88～92％。本专利技术锂电池的正极材料及其制作方法的工作原理及有益效果为：本专利技术的锂电池正极材料制作方法，先将碳纳米管和石墨导电剂在湿的条件下先采用低速搅拌，对于设备的损耗会降低，避免碳纳米管由于密度较小，漂浮于液体表面，导致碳分散不好或者碳粉结团，再加入比重大的二氧化锰及粘结剂进行高速搅拌，混合均匀性良好，因为搅拌方式的优化，可以减短每一步的搅拌时间，从而提高搅拌的生产效率。减小浆料中的搅拌、分散力不能触及的区域，以进一步提高分散性，干燥必须采用挤压大量的水后再放于控制温度下进行纤维化，拌料均匀，有效控制粉尘飞扬，有利于保护环境及工人的身体健康。本专利技术缩短了搅拌所需要的时间，上述加工方法能够显著改善锂电池生产中电极浆料的均匀性与稳定性，进而提高锂电池生产过程的可控性和产品性能的一致性，同时，生产效率得以显著提高，且不破坏活性物质的电化学性能。以上对本专利技术的实施方式作了详细说明，但本专利技术不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本专利技术原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本专利技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂电池的正极材料，其特征在于：所述正极材料由以下质量分数的组分制成：/n二氧化锰85～92％，聚四氟乙烯乳液58～60％、石墨导电剂0.5～1.5％，碳纳米管浆料3.5～5％、附加剂1～2％，粘合剂6～8％；/n采用上述组分制备锂电池正极材料的制作方法，包括以下具体步骤：/n步骤一：先将石墨导电剂及碳纳米管浆料放入高速真空搅拌机中，加入去离子水后，开启高速真空搅拌机进行搅拌，真空搅拌速度自转13～25rpm、公转2500～5760rpm，时间为15～20min，得到粗浆料；/n步骤二：将纯度为二氧化锰、附加剂和粘合剂加入到粗浆料中，再次进行真空搅拌，真空搅拌速度自转13～25rpm、公转2500～5760rpm，时间为50～60min，得到正极浆料；/n步骤三：将步骤二中处理过后的正极浆料放入高温烘箱进行干燥处理即可。/n

【技术特征摘要】
1.一种锂电池的正极材料，其特征在于：所述正极材料由以下质量分数的组分制成：
二氧化锰85～92％，聚四氟乙烯乳液58～60％、石墨导电剂0.5～1.5％，碳纳米管浆料3.5～5％、附加剂1～2％，粘合剂6～8％；
采用上述组分制备锂电池正极材料的制作方法，包括以下具体步骤：
步骤一：先将石墨导电剂及碳纳米管浆料放入高速真空搅拌机中，加入去离子水后，开启高速真空搅拌机进行搅拌，真空搅拌速度自转13～25rpm、公转2500～5760rpm，时间为15～20min，得到粗浆料；
步骤二：将纯度为二氧化锰、附加剂和粘合剂加入到粗浆料中，再次进行真空搅拌，真空搅拌速度自转13～25rpm、公转2500～5760rpm，时间为50～60min，得到正极浆料；
步骤三：将步骤二中处理过后的正极浆料放入高温烘箱进行干燥处理即可。


2.根据权利要求1锂电池的正极材料其制作方法，其特征在于：所述的所述高速真...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨建松，涂蕴航，廖胡令，
申请(专利权)人：贵州众智华创电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：贵州;52