制备锂离子电池的方法技术

制备锂离子电池用电极的方法，其中该方法包括下列步骤：ａ）提供具有比表面积和颗粒尺寸的锂金属氧化物颗粒；ｂ）粉碎该锂金属氧化物颗粒以提供具有比表面积和颗粒尺寸的粉碎颗粒，其中该粉碎颗粒的比表面积大于该锂金属氧化物颗粒的比表面积且该粉碎颗粒的颗粒尺寸小于该锂金属氧化物颗粒的颗粒尺寸，且其中该粉碎不包括使用剪切、压碎、碾磨或用非颗粒表面冲击颗粒；ｃ）形成包含该粉碎颗粒和溶剂的浆料；ｄ）将该浆料铺展到基底上以形成铺展的浆料；和ｅ）从该铺展的浆料中除去溶剂，由此提供电极。优选使用气动力和旋涡磨机进行该粉碎以减少电极材料中的裂纹和破裂数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本文所述的装置和方法总体涉及制备锂离子电池电极的方法。
技术介绍
在需要高充放电倍率的锂离子电池中使用具有提高的比表面积和降低的颗粒尺 寸的电极材料。通常通过球磨、喷射研磨或锤磨该材料来实现所需的表面积和颗粒尺寸。 在本领域中需要能提供增加的比表面积和降低的颗粒尺寸的制备电极材料的其 它方法。专利技术概述 本文所述的装置和方法总体涉及制备锂离子电池电极的方法，其中该电池的正极 和负极都包括根据本文所述的方法加工的金属氧化物。附图简述 附图说明图1是显示起始Li4Ti5012材料、通过空气压力振荡(airpressure oscillation) 粉碎的相同材料和通过喷射研磨法粉碎的相同材料的颗粒尺寸分布之间的比较关系的坐 标图。 图2是显示带有根据本文所述方法制成的电池级LiNi1/3Co1/3Mn1/302正极材料的电 池的电化学阻抗谱(EIS)阻抗与用简单(即接受状态或普通级)的LiNi1/3Co1/3Mn1/302电 极材料构造成的电池的EIS阻抗之间的比较关系的坐标图。 图3是显示带有根据本文所述方法制成的LiMn204正极材料的电池的10秒脉冲充 放电功率与用简单Li本文档来自技高网...

【技术保护点】
制备锂离子电池电极的方法，其中该方法包括下列步骤：ａ）提供具有比表面积和颗粒尺寸的锂金属氧化物颗粒；ｂ）粉碎该锂金属氧化物颗粒以提供具有比表面积和颗粒尺寸的粉碎颗粒，其中该粉碎颗粒的比表面积大于该锂金属氧化物颗粒的比表面积且该粉碎颗粒的颗粒尺寸小于该锂金属氧化物颗粒的颗粒尺寸，并且其中该粉碎不包括使用剪切、压碎、碾磨或用非颗粒表面冲击颗粒；ｃ）形成包含该粉碎颗粒和溶剂的浆料；ｄ）将该浆料铺展到基底上以形成铺展的浆料；和ｅ）从该铺展的浆料中除去溶剂，由此提供电极。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2007-3-30 60/909,361制备锂离子电池电极的方法，其中该方法包括下列步骤a)提供具有比表面积和颗粒尺寸的锂金属氧化物颗粒；b)粉碎该锂金属氧化物颗粒以提供具有比表面积和颗粒尺寸的粉碎颗粒，其中该粉碎颗粒的比表面积大于该锂金属氧化物颗粒的比表面积且该粉碎颗粒的颗粒尺寸小于该锂金属氧化物颗粒的颗粒尺寸，并且其中该粉碎不包括使用剪切、压碎、碾磨或用非颗粒表面冲击颗粒；c)形成包含该粉碎颗粒和溶剂的浆料；d)将该浆料铺展到基底上以形成铺展的浆料；和e)从该铺展的浆料中除去溶剂，由此提供电极。2. 根据权利要求l的方法，其中该电极是负极，且其中该锂金属氧化物颗粒选自 LiTi204颗粒；Li4Ti5012颗粒；Li1+xTi2—x04颗粒，其中0《x《0. 33 ;和Li1+xTi2—x—yMy04颗粒， 其中0《x《0. 33，0《y《0. 6且M为不是锂或钛的金属。3. 根据权利要求l的方法，其中该电极是正极，且其中该锂金属氧化物颗粒选自 Li1+xMn2—x—,704，其中0《x《0. 33且0《y《0. 6且M为不是锂或锰的金属山化0!^02，其 中x+y为约1且M为不是锂或钴的金属；LiNixCoyMz02，其中x+y+z为约1且M为不是锂、镍 或钴的金属；和LiFeP04。4. 根据权利要求2的方法，其中该粉碎包括使用气动力。5. 根据权利要求3的方法，其中该粉碎包括使用气动力。6. 根据权利要求4的方法，其中该粉碎包括使用旋涡磨机。7. 根据权利要求5的方法，其中该粉碎包括使用旋涡磨机。8. 根据权利要求6的方法，其中该锂金属氧化物颗粒是1^4115012颗粒。9. 根据权利要求7的方法，其中该锂金属氧化物颗粒是LiMri204颗粒。10. 根据权利要求6的方法，其中该粉碎包括使用空气压力振荡。11. 根据权利要求7的方法，其中该粉碎包括使用空气压力振荡。12. 根据权利要求10的方法，其中该粉碎颗粒的平均颗粒尺寸为1至15iim。13. 根据权利要求11的方法，其中该粉碎颗粒的平均颗粒尺寸为1至lOym。14. 根据权利要求12的方法，其中该粉碎颗粒的比表面积为15m7g至100m7g。15. 根据权利要求13的方法，其中该粉碎颗粒的比表面积为2m7g至8m7g。16. 根据权利要求14的方法，其中该粉碎颗粒的比表面积为20m7g至80m7g。17. 锂离子电池的电极，其中该电极包含通过用气动力粉碎锂金属氧化物颗粒而加工 成的粉碎的锂金属氧化物颗粒，且其中该粉碎的锂金属氧化物颗粒具有比通过用剪切、压 碎、碾磨或冲击力粉碎类似颗粒而加工成的类似颗粒更少的破裂。18. 根据权利要求17的装置，其中该电极是负极，且其中该粉碎的锂金属氧化物颗粒 选自LiTi204颗粒；Li4Ti5012颗粒；Li1+xTi2—x04颗粒，其中0《x《0. 33 ;和Li1+xTi2—x—yMy04 颗粒，其中0《x《0. 33，0《y《0. 6且M为不是锂或钛的金属。19. 根据权利要求17的装置，其中该电极是正极，且其中该粉碎的锂金属氧化物颗 粒选自Li1+xMn2—x—yMy04，其中0《x《0. 33且0《y《0. 6且M为不是锂或锰的金属； LiCoxMy02j* x+y为约1且M为不是锂或钴的金属；LiNixCoyMz02，其中x+y+z为约1且M 为不是锂、镍或钴的金属；和LiFeP04。20. 根据权利要求18的装置，其中该粉碎的锂金属氧化物颗粒是借助空气压力振荡力 粉碎的。21. 根据权利要求19的...

【专利技术属性】
技术研发人员：V麦尼夫，J谢尔伯恩，
申请(专利权)人：爱尔达纳米公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]