一种锂离子电池及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种锂离子电池及其制备方法，其中，制备方法包括步骤：将第一粘结剂、正极活性物质、添加剂、第一导电剂进行混合搅拌处理，制得正极浆料，所述正极活性物质为表面包覆有氧化物的镍钴锰酸锂三元材料；将正极浆料涂布在正极集流体上，制得正极片；将负极活性物质、第二导电剂、第三粘结剂、第四粘结剂进行混合搅拌处理，制得负极浆料，所述负极活性物质为氧化亚硅

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池及其制备方法


[0001]本专利技术涉及锂离子电池
，特别涉及一种锂离子电池及其制备方法。

技术介绍

[0002]目前，无论是消费类电池还是动力电池等终端产品，其对高能量密度锂离子电池的需求都日益增强，而目前传统锂离子电池正极和石墨类材料的能量密度已经逼近理论值，因而为提高能量密度，需寻求更高容量的正极材料如高镍三元和负极材料如硅氧或硅碳材料。
[0003]氧化亚硅复合石墨材料，其具有较高的理论比容量(＞400mAh/g)及较低的反应电位(＜0.4V)，其可广泛应用于高能量密度的数码类电池或动力型电池上。但是氧化亚硅的首次库伦效率仅为75％左右，即使与石墨复合，首次效率也仅有80
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85％，均低于正极材料的首次效率。因此，当使用氧化亚硅作为负极材料时，会消耗较多的Li，正极克容量发挥偏低，进而降低电池的整体能量密度。
[0004]因此，现有技术还有待于改进和发展。

技术实现思路

[0005]鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种锂离子电池及其制备方法，旨在解决现有锂离子电池整体能量密度较低的问题。
[0006]本专利技术的技术方案如下：
[0007]一种锂离子电池的制备方法，其中，包括步骤：
[0008]将第一粘结剂、正极活性物质、添加剂、第一导电剂进行混合搅拌处理，制得正极浆料，所述正极活性物质为表面包覆有氧化物的镍钴锰酸锂三元材料，所述添加剂为富锂材料；
[0009]将所述正极浆料涂布在正极集流体上，制得正极片；
[0010]将负极活性物质、第二导电剂、第三粘结剂、第四粘结剂进行混合搅拌处理，制得负极浆料，所述负极活性物质为氧化亚硅
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石墨复合材料；
[0011]将所述负极浆料涂布在负极集流体上，制得负极片；
[0012]将所述正极片、负极片和隔膜进行组装，注入电解液，得到锂离子电池。
[0013]所述锂离子电池的制备方法，其中，所述正极浆料按质量百分比计包括：91.4
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98.1％的正极活性物质、0
‑
4.82％的添加剂、0.6
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2.4％的第一导电剂，以及1.0
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1.3％的第一粘结剂。
[0014]所述锂离子电池的制备方法，其中，将第一粘结剂、正极活性物质、添加剂、第一导电剂进行混合搅拌处理，制得正极浆料的步骤包括：
[0015]将第一导电剂、添加剂、第一粘结剂和正极活性物质加入到搅拌罐中，按照公转60rpm、自转200rpm的转速进行预混料60min，制得第一混料；
[0016]将第一导电剂和有机溶剂加入到第一混料中进行捏合，至固含82.5％
‑
86.5％，先
按照公转20rpm、自转300rpm的转速搅拌10min，再按照公转60rpm、自转300rpm的转速搅拌120min，最后按照公转60rpm、自转500rpm的转速搅拌60min，制得第二混料；
[0017]向所述第二混料中继续加入有机溶剂至固含74％
‑
77％，按照公转60rpm、自转1500rpm的转速搅拌60min，再按照公转60rpm、自转2000rpm的转速搅拌60min，最后按照公转60rpm、自转2500rpm的转速搅拌30min，同时搅拌罐真空度≤
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0.09MPa，搅拌结束后制得正极浆料。
[0018]所述锂离子电池的制备方法，其中，所述正极浆料的细度≤20μm，粘度4000
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6000mpa.s。
[0019]所述锂离子电池的制备方法，其中，所述第一导电剂为导电炭黑、多壁碳纳米管和单壁碳纳米管中的一种或多种；所述第一粘结剂为聚偏氟乙烯。
[0020]所述锂离子电池的制备方法，其中，所述表面包覆有氧化物的镍钴锰酸锂三元材料中，镍的含量≥80％。
[0021]所述锂离子电池的制备方法，其中，所述第二导电剂为导电炭黑和单壁碳纳米管的混合材料；所述第二粘结剂为羧甲基纤维素钠；所述第三粘结剂为丁苯橡胶和改性聚丙烯酸中的一种或两种。
[0022]所述锂离子电池的制备方法，其中，氧化亚硅
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石墨复合材料中，氧化亚硅的重量百分占比为4.0
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45.0％，石墨的重量占比为55.0
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96.0％。
[0023]所述锂离子电池的制备方法，其中，所述隔膜由层叠的PE基膜、陶瓷层以及双面PVDF胶层组成。
[0024]一种锂离子电池，其中，采用本专利技术所述锂离子电池的制备方法制得。
[0025]有益效果：本专利技术选用高容量的表面包覆有氧化物的镍钴锰酸锂三元材料作为正极活性物质，选用高容量的氧化亚硅
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石墨复合材料作为负极活性物质，可以提高电池能量密度；正极片添加富锂材料，可以提高正极克容量；负极片中添加单壁碳纳米管，可以提高氧化亚硅
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石墨复合材料的循环性能；负极片中粘结剂采可以改善氧化亚硅
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石墨复合材料的粘接效果与极片膨胀问题。通过本专利技术的方案所制备的锂离子电池能量密度可达330Wh/Kg以上。
附图说明
[0026]图1为本专利技术一种锂离子电池的制备方法流程图。
具体实施方式
[0027]本专利技术提供一种锂离子电池及其制备方法，为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0028]请参阅图1，图1为本专利技术提供的一种锂离子电池的制备方法流程图，如图所示，其包括步骤：
[0029]S10、将第一粘结剂、正极活性物质、添加剂、第一导电剂进行混合搅拌处理，制得正极浆料，所述正极活性物质为表面包覆有氧化物的镍钴锰酸锂三元材料，所述添加剂为富锂材料；
[0030]S20、将所述正极浆料涂布在正极集流体上，制得正极片；
[0031]S30、将负极活性物质、第二导电剂、第三粘结剂、第四粘结剂进行混合搅拌处理，制得负极浆料，所述负极活性物质为氧化亚硅
‑
石墨复合材料；
[0032]S40、将所述负极浆料涂布在负极集流体上，制得负极片；
[0033]S50、将所述正极片、负极片和隔膜进行组装，注入电解液，得到锂离子电池。
[0034]本专利技术选用高容量的表面包覆有氧化物的镍钴锰酸锂三元材料作为正极活性物质，选用高容量的氧化亚硅
‑
石墨复合材料作为负极活性物质，可以提高电池能量密度；正极片添加富锂材料，可以提高正极克容量；负极片中添加单壁碳纳米管，可以提高氧化亚硅
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石墨复合材料的循环性能；负极片中粘结剂采可以改善氧化亚硅
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石墨复合材料的粘接效果与极片膨胀问题。通过本专利技术的方案所制备的锂离子电池能量密度可达330Wh/Kg以上。在本实施例中，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池的制备方法，其特征在于，包括步骤：将第一粘结剂、正极活性物质、添加剂、第一导电剂进行混合搅拌处理，制得正极浆料，所述正极活性物质为表面包覆有氧化物的镍钴锰酸锂三元材料，所述添加剂为富锂材料；将所述正极浆料涂布在正极集流体上，制得正极片；将负极活性物质、第二导电剂、第三粘结剂、第四粘结剂进行混合搅拌处理，制得负极浆料，所述负极活性物质为氧化亚硅
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石墨复合材料；将所述负极浆料涂布在负极集流体上，制得负极片；将所述正极片、负极片和隔膜进行组装，注入电解液，得到锂离子电池。2.根据权利要求1所述锂离子电池的制备方法，其特征在于，所述正极浆料按质量百分比计包括：91.4
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98.1％的正极活性物质、0
‑
4.82％的添加剂、0.6
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2.4％的第一导电剂，以及1.0
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1.3％的第一粘结剂。3.根据权利要求1或2所述锂离子电池的制备方法，其特征在于，将第一粘结剂、正极活性物质、添加剂、第一导电剂进行混合搅拌处理，制得正极浆料的步骤包括：将第一导电剂、添加剂、第一粘结剂和正极活性物质加入到搅拌罐中，按照公转60rpm、自转200rpm的转速进行预混料60min，制得第一混料；将第一导电剂和有机溶剂加入到第一混料中进行捏合，至固含82.5％
‑
86.5％，先按照公转20rpm、自转300rpm的转速搅拌10min，再按照公转60rpm、自转300rpm的转速搅拌120min，最后按照公转60rpm、自转500rpm的转速搅拌60min，制得第二混料；向所述第二混料中继续加...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴华斌，陈民，王文杰，田冰冰，李真棠，
申请(专利权)人：广东马车动力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：