Cu2Nb制造技术

本发明专利技术涉及锂离子电池生产领域，具体为一种Cu2Nb

【技术实现步骤摘要】
Cu2Nb
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纽扣电池负极片的制备方法


[0001]本专利技术属于锂离子电池生产领域，特别是一种高面密度的Cu2Nb
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纽扣电池负极片的制备方法。

技术介绍

[0002]锂离子电池负极材料Cu2Nb
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，电化学性能优良，具备未来大规模产业化的潜力。目前制备Cu2Nb
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生产通常采用固相法，合成时，将CuO和Nb2O5按照一定的比例混合均匀，在马弗炉中进行高温烧结，制成Cu2Nb
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。采用固相法合成Cu2Nb
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成本最低，但是烧结温度高，导致制成的Cu2Nb
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颗粒团聚，粒径太大，制备锂离子电池电极浆料时，因颗粒太大不容易混合均匀，会影响涂覆效果，且颗粒太大会导致制成的电池电化学性能不佳。采用普通的球磨设备，无法将Cu2Nb
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研磨至所需的粒径，且球磨后的Cu2Nb
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材料中还会含有一些非结晶的物质，影响Cu2Nb
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材料的电化学性能，为保障其性能必须要对球磨后的材料进行筛分，如果采用普通的筛分设备对其进行筛分，Cu2Nb
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87/>材料粒子会粘在筛网上，导致筛网的堵塞，无法完成筛分，因而，现有技术中还没有有效的办法，使固相法制成的Cu2Nb
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材料粒径和结晶性都满足Cu2Nb
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纽扣电池负极片的需求。此外，现有的Cu2Nb
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纽扣电池极片，负极材料在纽扣电池负极片上的面密度低，影响电池的能量密度，因而需要对其进行改进。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于针对
技术介绍
中所述的现有技术中采用固相法合成Cu2Nb
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，粒径太大，不容易混合均匀，在制成纽扣电池极片时，涂覆效果差，装载量低，导致电池能量密度低的问题，提供一种能够解决前述问题的Cu2Nb
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纽扣电池负极片的制备方法。
[0004]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：Cu2Nb
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纽扣电池负极片的制备方法，其特点是：其包括以下步骤：S1采用固相法合成Cu2Nb
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材料；S2用油墨震荡机对合成的Cu2Nb
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材料进行球磨，将Cu2Nb
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材料球磨至所需的粒径；S3将球磨后的Cu2Nb
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材料放入100-800目的超声波振动筛的筛网中筛分，得到所需粒径的Cu2Nb
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活性物质；S4将筛分出的Cu2Nb
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活性物质与粘结剂、导电剂配置成浆料；S5将配置好的浆料涂敷在集流体上，先在涂覆机上初步烘干，然后移入真空烘箱中烘干。
[0005]S6 将烘干后的极片放入辊压机辊压，制成Cu2Nb
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纽扣电池负极片。
[0006]进一步的方案是，步骤2中，油墨震荡机震荡时长20min-100min,震荡频率60-600次/分钟。因为油墨震荡机的能量适中，既可以减小颗粒粒径，又不会影响颗粒结晶性。设置油墨震荡机的震荡频率和震荡时间，能够将固相法合成的Cu2Nb
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材料研磨成所需的粒
径。
[0007]进一步的方案是，步骤2中，油墨震荡机的研磨容器为不锈钢材质件，研磨球是氧化锆材质件。选用不锈钢材质的研磨容器和氧化锆材质的研磨球能使研磨效率更高。
[0008]进一步的方案是，步骤3中，超声波振动筛筛分Cu2Nb
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材料时，振动筛频率为200-1000次/分钟，振动时长4min-30min.超声波电流0.05-0.5A。因为Cu2Nb
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材料颗粒容易堵塞筛网的网孔，采用普通的振动筛筛分效率低，甚至无法完成筛分，所以Cu2Nb
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材料经过球磨后，用超声波振动筛进行过筛，不会堵塞筛网，能提高筛分效率。
[0009]进一步的方案是，步骤4中，配置浆料时，Cu2Nb
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活性物质与粘结剂、导电剂的质量百分比为：Cu2Nb
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活性物质80%-90%，粘结剂5%-10%，导电剂5%-10%，混料时间为20-60min。通过优化调整配置浆料时Cu2Nb
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活性物质与粘结剂和导电剂的质量配比，能提高制成的锂离子纽扣电池负极片的电化学性能。
[0010]进一步的方案是，步骤5中，浆料涂覆在集流体上的厚度为100um-300um,在涂覆机上烘干温度为40-70℃，时间为20-40min；烘箱烘干温度为80-120℃，时间为8-20小时。通过优化调整浆料涂覆厚度和烘干条件，能提高集流体的装载量，并且烘干后提高极片的均一性。
[0011]进一步的方案是，步骤5中，集流体为铜箔，铜箔厚度为13.5-14.5mm，铜箔质量为12-14mg。通过优化集流体材质，能提高极片的稳定性和导电性。
[0012]进一步的方案是，步骤6中，辊压机辊压的厚度为20-80um，滚压次数为1-3次。通过优化滚压厚度和滚压次数，能提高极片的稳定性，保证极片上的材料不会松散，同时也不会因为压得太过导致集流体和材料结构发生破坏。
[0013]进一步的方案是，步骤1-6中，环境温度控制在20-30℃，环境湿度控制在40-60%，通过优化制备极片的环境，提高极片的稳定性。
[0014]进一步的方案是，步骤6中，制成的纽扣电池负极片中，Cu2Nb
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活性物质的装载量为4mg/cm
2-8mg/cm2。通过这种设置，使锂离子纽扣电池的负极片具有更高的面密度，提高负极片的能量密度。
[0015]本专利技术的有益效果为：1）本专利技术的Cu2Nb
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纽扣电池负极片的制备方法，在涂覆前，用油墨震荡机对Cu2Nb
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材料进行球磨，再本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种Cu2Nb
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纽扣电池负极片的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：S1采用固相法合成Cu2Nb
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材料；S2用油墨震荡机对合成的Cu2Nb
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材料进行球磨，将Cu2Nb
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材料球磨至所需的粒径；S3将球磨后的Cu2Nb
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材料放入100-800目的超声波振动筛的筛网中筛分，得到所需粒径的Cu2Nb
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活性物质；S4将筛分出的Cu2Nb
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活性物质与粘结剂、导电剂配置成浆料；S5将配置好的浆料涂敷在集流体上，先在涂覆机上初步烘干，然后移入真空烘箱中烘干；S6 将烘干后的极片放入辊压机辊压，制成Cu2Nb
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纽扣电池负极片。2.根据权利要求1所述的Cu2Nb
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纽扣电池负极片的制备方法，其特征在于：步骤2中，油墨震荡机震荡时长20min-100min,震荡频率60-600次/分钟。3.根据权利要求1所述的Cu2Nb
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纽扣电池负极片的制备方法，其特征在于：步骤2中，油墨震荡机的研磨容器为不锈钢材质件，研磨球是氧化锆材质件。4.根据权利要求3所述的Cu2Nb
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纽扣电池负极片的制备方法，其特征在于：步骤3中，超声波振动筛筛分Cu2Nb
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材料时，振动筛频率为200-1000...

【专利技术属性】
技术研发人员：楼晓鸣，梁麒欣，赵珂，贾凯，邓吉阳，哈立，
申请(专利权)人：江苏集萃托普索清洁能源研发有限公司，
类型：发明
国别省市：