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一种利用修复后的失效钴酸锂材料制备锂离子电池正极片的方法技术

技术编号:8775320 阅读:224 留言:0更新日期:2013-06-08 22:09
本发明专利技术涉及一种利用修复后的失效钴酸锂材料制备锂离子电池正极片的方法,具体步骤为:在玛瑙研钵中将修复后的钴酸锂材料研磨粉碎,然后收集过400目的筛子得到的粉末;依次称取实验修复后的钴酸锂粉末,乙炔黑,PVDF及NMP,在磁力搅拌器上放入磁子进行和膏,经过搅拌,可观察到物质混合均匀且呈粘稠状;取光滑铝箔置于平玻璃板上,用酒精棉赶平,吹干后两侧用透明胶带粘好,通过胶带的层数控制极片厚度,然后将和好的膏体正极物质用刀片均匀地涂抹在铝箔带上,此时极片表面应该平整无颗粒;将完成的铝箔涂片放入烘箱内干燥,再转移至真空干燥箱内,干燥待用。冷却后将正极片置于液压压片机上,使用油压机压制正极片即可取出,将压好的正极片置于真空干燥箱中干燥过夜,冷却后放入手套箱中,以备后续组装使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于环境保护
,具体涉及。
技术介绍
锂离子电池是性能卓越的新一代绿色高能电池,已成为高新技术发展的重点之一。锂离子电池具有以下特点:高电压、高容量、低消耗、无记忆效应、无公害、体积小、内阻小、自放电少、循环次数多。因其上述特点,锂离子电池已应用到移动电话、笔记本电脑、摄像机、数码相机等众多民用及军事领域。锂离子电池的主要构成材料包括电解液、隔离材料、正负极材料等。正极材料占有较大比例(正负极材料的质量比为3: f 4:1),正极材料的性能直接影响着锂离子电池的性能,其成本也直接决定电池成本高低,因此寻找高效制备正极片的方法来生产具有优良性能的锂离子电池是至关重要的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供工艺操作简单、过程容易控制、能耗较低、对环境友好、不产生二次污染物的利用修复后的失效钴酸锂材料制备锂离子电池正极片的方法,制得的正极片可直接用于生产锂离子电池。本专利技术提出的,具体步骤如下: (1)在玛瑙研钵中将修复后的钴酸锂材料研磨粉碎,收集过400目的筛子得到的钴酸锂粉末; (2)依次称取实验修复后的钴酸锂粉末0.8 g,乙炔黑0.08-0.12 g,PVDF(聚偏氟乙烯)1.0-1.2 g及NMP (N-甲基吡咯烷酮)0.8-1.2 g置于25 X 25称量瓶中,在磁力搅拌器上放入磁子进行和膏,经过1(T12 h的搅拌后,得到混合均匀且呈粘稠状的正极膏体; (3)取大小为20cmX4 cm的光滑铝箔,将光滑铝箔置于平玻璃板上,用酒精棉赶平,吹干后两侧用透明胶带粘好,然后将和好的正极膏体用刀片均匀地涂抹在光滑铝箔上,通过透明胶带的层数控制正极膏体厚度,正极膏体表面平整无颗粒; (4)将完成的铝箔涂片放入烘箱内干燥110-130min后,再转移至真空干燥箱内,110 120度真空状态下干燥7.5-8.5 h待用;冷却后将得到的正极片取出,并从玻璃板上取下正极片,将正极片置于液压压片机上以给以0.8-1.2MPa的压力,使用油压机压制正极片15-25 s即可取出,将压好的正极片置于真空干燥箱中80-95度真空干燥8_10小时,冷却后放入手套箱中,以备后续组装使用。本专利技术中,加入NMP是为了调粘稠度用。本专利技术获得的正极片制作成纽扣电池,通过进行电化学性能测试基性能,制备的电池首次充放电比容量分别达到133.2、132.1 mAh/g,且首次的充放电效率为99.7%。经过20次的循环,放电容量保持率较高,仍达到97.5%。本专利技术的有益效果在于:为修复后的钴酸锂制备正极板提供了方法,通过此方法可生产出具有良好性能的正极板,从而制作出具有优良性能锂离子电池,本专利技术操作简单、无污染,为生产出高性能的正极板提供技术方法。附图说明图1为正极膏体涂片示意图。图中标号:1、玻璃板,2、透明胶带,3、正极膏体。具体实施例方式以下结合实施例对本专利技术的技术方案作进一步的说明。实施例1 (I)在玛瑙研钵中将修复后的钴酸锂材料研磨粉碎,然后收集过400目的筛子得到的粉末。(2)依次称取实验修复后的钴酸锂粉末、乙炔黑、PVDF, NMP,置于25X25称量瓶中,各组分质量配比为钴酸锂粉末0.8 g,乙炔黑0.08 g, PVDF1.0 g及NMP 0.8 g。加入一定质量的NMP溶剂(调粘稠度用),在磁力搅拌器上放入磁子进行和膏,经过10 h的搅拌后,可观察到物质混合均匀且呈粘稠状。(3)取大小约20 cmX 4 cm的光滑铝箔,将铝箔置于平玻璃板上,用酒精棉赶平,吹干后两侧用透明胶带粘好,通过胶带的层数控制极片厚度,然后将和好的膏体正极物质用刀片均匀地涂抹在铝箔带上,此时极片表面应该平整无颗粒。(4)将完成的铝箔涂片放入烘箱内干燥110 min后,再转移至真空干燥箱内,110度真空状态下干燥7.5h待用。冷却后将极板取出并从玻璃片上取下极板,将极片置于液压压片机上以给以0.SMPa的压力,为保证活性物质与铝箔的粘结稳定性,使用油压机压制正极片15 s即可取出,将压好的极片置于真空干燥箱中80度真空干燥过夜,冷却后放入手套箱中,以备后续组装使用。本专利技术获得的正极片制作成纽扣电池,通过进行电化学性能测试基性能,制备的电池首次充放电比容量分别达到134.1、133.6 mAh/g,且首次的充放电效率为99.6%。经过20次的循环,放电容量保持率较高,仍达到97.9%。实施例2 (I)在玛瑙研钵中将修复后的钴酸锂材料研磨粉碎,然后收集过400目的筛子得到的粉末。(2)依次称取实验修复后的钴酸锂粉末、乙炔黑、PVDF, NMP,置于25X25称量瓶中,各组分质量配比为钴酸锂粉末0.8 g,乙炔黑0.12 g,PVDF1.2 g及NMP 1.2 g。加入一定质量的NMP溶剂(调粘稠度用),在磁力搅拌器上放入磁子进行和膏,经过12 h的搅拌后,可观察到物质混合均匀且呈粘稠状。(3)取大小约20 cmX 4 cm的光滑铝箔,将铝箔置于平玻璃板上,用酒精棉赶平,吹干后两侧用透明胶带粘好,通过胶带的层数控制极片厚度,然后将和好的膏体正极物质用刀片均匀地涂抹在铝箔带上,此时极片表面应该平整无颗粒。(4)将完成的铝箔涂片放入烘箱内干燥130 min后,再转移至真空干燥箱内,120度真空状态下干燥8.5 h待用。冷却后将极板取出并从玻璃片上取下极板,将极片置于液压压片机上以给以1.2MPa的压力,为保证活性物质与铝箔的粘结稳定性,使用油压机压制正极片25 s即可取出,将压好的极片置于真空干燥箱中95度真空干燥过夜,冷却后放入手套箱中,以备后续组装使用。本专利技术获得的正极片制作成纽扣电池,通过进行电化学性能测试基性能,制备的电池首次充放电比容量分别达到133.2、132.8 mAh/g,且首次的充放电效率为99.7%。经过20次的循环,放电容量保持率较高,仍达到98.5%。权利要求1.,其特征在于具体步骤如下: (1)在玛瑙研钵中将修复后的钴酸锂材料研磨粉碎,收集过400目的筛子得到的钴酸锂粉末; (2)依次称取实验修复后的钴酸锂粉末0.8 g,乙炔黑0.08-0.12 g,PVDF1.0-1.2g及ΝΜΡ0.8-1.2 g置于25X25称量瓶中,在磁力搅拌器上放入磁子进行和膏,经过1(T12 h的搅拌后,得到混合均匀且呈粘稠状的正极膏体; (3)取大小为20cmX4 cm的光滑铝箔,将光滑铝箔置于平玻璃板上,用酒精棉赶平,吹干后两侧用透明胶带粘好,然后将和好的正极膏体用刀片均匀地涂抹在光滑铝箔上,通过透明胶带的层数控制正极膏体厚度,正极膏体表面平整无颗粒; (4)将完成的铝箔涂片放入烘箱内干燥110-130min后,再转移至真空干燥箱内,110 120度真空状态下干燥7.5-8.5 h待用;冷却后将得到的正极片取出,并从玻璃板上取下正极片,将正极片置于液压压片机上以给以0.8-1.2MPa的压力,使用油压机压制正极片15-25 s即可取出,将压好的正极片置于真空干燥箱中80-95度真空干燥8-10小时,冷却后放入手套箱中,以备后续组装使用。全文摘要本专利技术涉及,具体步骤为在玛瑙研钵中将修复后的钴酸锂材料研磨粉碎,然后收集过400目的筛子得到的粉末;依次称取实验修复后的钴酸锂粉末,乙炔黑,PVDF及NMP,在磁力搅拌器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用修复后的失效钴酸锂材料制备锂离子电池正极片的方法,其特征在于具体步骤如下:(1)在玛瑙研钵中将修复后的钴酸锂材料研磨粉碎,收集过400目的筛子得到的钴酸锂粉末;(2)依次称取实验修复后的钴酸锂粉末0.8?g,乙炔黑0.08?0.12?g,PVDF1.0?1.2g及NMP0.8?1.2?g置于25×25称量瓶中,在磁力搅拌器上放入磁子进行和膏,经过10~12?h的搅拌后,得到混合均匀且呈粘稠状的正极膏体;(3)取大小为20?cm×4?cm的光滑铝箔,将光滑铝箔置于平玻璃板上,用酒精棉赶平,吹干后两侧用透明胶带粘好,然后将和好的正极膏体用刀片均匀地涂抹在光滑铝箔上,通过透明胶带的层数控制正极膏体厚度,正极膏体表面平整无颗粒;(4)将完成的铝箔涂片放入烘箱内干燥110?130?min后,再转移至真空干燥箱内,110~120度真空状态下干燥7.5?8.5?h待用;冷却后将得到的正极片取出,并从玻璃板上取下正极片,将正极片置于液压压片机上以给以0.8?1.2MPa的压力,使用油压机压制正极片15?25?s即可取出,将压好的正极片置于真空干燥箱中80?95度真空干燥8?10小时,冷却后放入手套箱中,以备后续组装使用。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:贺文智张哲鸣夏静李光明黄菊文
申请(专利权)人:同济大学
类型:发明
国别省市:

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