一种磷酸铁锂正极材料的干法电极及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种磷酸铁锂正极材料的干法电极及其制备方法，包括以下步骤：(1) 将磷酸铁锂正极材料、导电剂和粘结剂按混合得到混合粉末；(2) 将混合粉末进行气流粉碎和高温保温过程得到均纤维化粉末；(3) 将均纤维化粉末通过热辊差速多级压制制备成电极片；(4) 对电极片与箔材集流体一体化热压复合，形成干法自支撑膜电极极片。本发明专利技术采用差速辊压和等速多级辊压工艺，结合多级结构导电材料，解决了纤维化粉体在规模化生产中的团聚、分层等问题；通过对粘结剂表面预处理，提升了其稳定性并抑制电解液分解；差速辊压和多级辊压优化了电极片的均匀性和致密性，工艺精简，成本及能耗降低，适于大规模生产，应用前景广阔。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于锂离子电池极片制备，特别是涉及一种干法电极制备方法。

技术介绍

1、锂离子电池具有能量密度高、循环寿命长、自放电率低等优点，已广泛应用于便携式电子设备、电动汽车等领域。正极材料是锂离子电池的关键材料之一，其性能直接影响电池的能量密度、功率密度、循环寿命等。磷酸铁锂(lifepo4)作为一种新型的正极材料，具有成本低、安全性好、循环寿命长等优点，近年来得到了广泛关注。

2、传统的磷酸铁锂正极电极制备方法主要采用湿法工艺，即将磷酸铁锂正极材料、导电剂和粘结剂分散在溶剂中制成浆料，然后涂布在集流体上，经过干燥、辊压等工序制备成电极。然而，湿法工艺存在以下缺点：(1)需要使用大量的有机溶剂，成本高且对环境不友好；(2)浆料的均匀性和稳定性难以控制，影响电极的性能；(3)干燥过程中容易产生裂纹，影响电极的机械性能。

3、为了克服湿法工艺的缺点，干法电极制备技术应运而生。干法电极制备技术是指在不使用溶剂的情况下，将活性材料、导电剂和粘结剂等直接混合、成型制备电极的技术。与湿法工艺相比，干法工艺具有以下优点：(1)无需使用溶剂，成本本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于磷酸铁锂正极材料的干法电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于磷酸铁锂正极材料的干法电极的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中碳黑类导电材料包括科琴黑KB、导电炭黑SP、槽法炭黑、炉法炭黑、乙炔炭黑、超导炭黑、热裂解炭黑中的任意一种；可纤维化粘结剂为粘结剂PTFE，可纤维化粘结剂与碳黑类导电材料的质量比为5:1，混合采用的装置为双行星高速搅拌机，混合转速为300-1000rpm，混合时间为5min-30min。

3.根据权利要求1所述的基于磷酸铁锂正极材料的干法电极的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中纤维状导电材料...

【技术特征摘要】

1.一种基于磷酸铁锂正极材料的干法电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于磷酸铁锂正极材料的干法电极的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中碳黑类导电材料包括科琴黑kb、导电炭黑sp、槽法炭黑、炉法炭黑、乙炔炭黑、超导炭黑、热裂解炭黑中的任意一种；可纤维化粘结剂为粘结剂ptfe，可纤维化粘结剂与碳黑类导电材料的质量比为5:1，混合采用的装置为双行星高速搅拌机，混合转速为300-1000rpm，混合时间为5min-30min。

3.根据权利要求1所述的基于磷酸铁锂正极材料的干法电极的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中纤维状导电材料包括柔性气相生长碳纤维（vgcf)、柔性碳纳米管（cnts）、晶须碳纳米管、pan系碳纤维、沥青系碳纤维中的任意一种；活性物质为磷酸铁锂（lfp），活性物质、预包覆材料与纤维状导电材料的质量比为（88-93）:（6-8）:（2-7），混合转速为300-1200rpm，混合时间为10-60min。

4.根据权利要求1所述的基于磷酸铁锂正极材料的干法电极的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中纤维化过程中气流粉碎的气流压力为0.2～0.8mpa；气流...

【专利技术属性】
技术研发人员：霍锋，张薇，高桂红，李珅珅，阮晶晶，李勇慧，梁圣杰，王童飞，韩甜，
申请(专利权)人：郑州中科新兴产业技术研究院，
类型：发明
国别省市：