【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锂离子电池，具体涉及一种环境友好型正极片及锂离子电池的制备方法。
技术介绍
1、锂离子电池因其能量密度高、循环性能好、无记忆效应等优势，被广泛应用于新能源汽车、电网储能及便携式电子设备等领域。然而，随着锂离子电池的普及，人们开始关注其对应的环保与安全问题，一方面，在制造锂离子电池过程中，需要使用对人体健康无害的原材料，例如：2007年欧盟颁布的《关于化学品注册、评估、许可和限制的法规》（简称“reach”），其规定“在制作锂离子电池过程中须使用环保非有毒物质材料”；另一方面，对于废旧锂离子电池进行回收利用过程中，需要避免资源浪费的同时有效减少对生态环境的污染，例如：2023年欧盟颁布《欧盟电池和废电池法规》，其规定“从2025年起，所有收集的废旧电池必须回收利用，并逐步推行回收效率、材料回收及循环目标，特别是锂、钴、镍等关键性原材料”。因此，在制作锂离子电池过程中，需在保证锂离子电池性能的前提下，尽可能使用健康环保、无毒无害、回收型原材料。
2、目前，锂离子电池主要有正极、负极、隔膜、电解液与外壳组成。正极材料作为锂离子电池中最重要的组成部分之一，其占锂离子电池整体价值的40%～50%，其主要采用正极活性材料、粘接剂与导电剂组成的浆料涂覆与集流体上，其中，锂离子电池粘接剂虽然在锂离子电池制造过程中所占比例较低（通常占正极片质量的1%～5%），但其直接关系正极活性物质之间、活性物质与导电剂之间以及活性物质与集流体之间的粘附稳定性，直接影响电池的循环性能和倍率性能；聚偏氟乙烯（pvdf）是目前锂离子电池生产
技术实现思路
1、针对以上现有技术存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种环境友好型正极片的制备方法，该正极片在制备过程中，采用无毒无害的粘接剂，且能够有效降低粘接剂使用量、提高活性物质在电极中的负载量，提升电池能量密度；此外，该方法制备的电极片还能有效改善正极活性物质与集流体之间的粘接强度，确保正极片与锂离子电池之间的整体性能。
2、本专利技术的另一个目的在于提供一种环境友好型锂离子电池的制备方法，该方法采用上述方法制备的正极片获得。
3、本专利技术的目的通过以下技术方案实现：
4、一种环境友好型正极片的制备方法，包括：
5、步骤a1、将聚丙烯腈加入到nmp溶剂中，搅拌2.5～3.5h、使其分散形成透明均匀的溶液；
6、步骤a2、首先，向步骤a1中透明均匀的溶液中加入导电碳纳米管、常温下充分搅拌0.8～1.2h；然后，再向溶液中加入导电炭黑，充分搅拌0.8～1.2h；最后，向溶液中加入正极活性材料，并搅拌3.5～4.5h，获得浆料细度小于40μm的正极浆料；
7、步骤a3、将步骤a2中获得的正极浆料双面且均匀的涂覆于正极集流体上（双面涂布确保每个单面的面密度相同），并依次进行烘干、辊压，获得正极片。
8、基于上述方案的进一步优化，所述正极浆料中，聚丙烯腈、导电碳纳米管、导电炭黑与正极活性材料的质量百分比为：0.7%～0.9%：0.45%～0.55%：0.45%～0.55%：98%～98.4%；其中，导电碳纳米管与导电炭黑的质量比为1：1。
9、基于上述方案的进一步优化，所述步骤a中聚丙烯腈与nmp溶剂具体配比为：聚丙烯腈占nmp溶剂重量的5.5%～5.7%；其中，聚丙烯腈的分子量为100～150w。
10、基于上述方案的进一步优化，所述步骤a2中正极活性材料采用锂钴全回收型l917钴酸锂。
11、基于上述方案的进一步优化，所述步骤a3中的正极集流体采用铝箔；步骤a3中的烘干温度为100～120℃、烘干时间为3.5～4.5h；辊压过程具体为：调节辊压机使得压实密度保持在4.11～4.13g/cm3进行辊压，辊压后立即用分条刀进行分条，并放入100～120℃的烘箱中保持3.5～4.5h。
12、本专利技术在制备正极浆料的过程中，通过聚丙烯腈的粘接剂先与导电碳纳米管的结合，形成三维立体的导电网络，进而通过碳纳米管的纳米咬合机制与粘接剂的配合、有效提升正极浆料的粘合能力与电子传输能力；之后，加入导电炭黑，一是通过导电炭黑均匀填充三维立体导电网络，进而增加电子传输路径、减少电子传输距离，进一步增加电子传输能力，二是利用先形成的三维立体网络作为骨架结构、对导电炭黑形成引导，避免加入导电炭黑时发生团聚、出现导电炭黑成团分布，从而有效保证电子的均匀传输与正极浆料的均匀粘附。此外，通过聚丙烯腈的粘接剂与特定的正极活性材料，形成较强的氢键作用力与偶极力，从而进一步提升正极浆料的黏附效果、补强三维立体导电网络在循环过程中的稳定性，增加正极片的柔韧性与机械强度。
13、一种环境友好型锂离子电池的制备方法，包括：
14、步骤b1、正极片制备：采用如上所述方法获得正极片；
15、步骤b2、负极片制备：首先，将增稠剂加入去离子水溶剂中搅拌2～3h；然后，加入导电剂进行搅拌0.4～0.6h后、再加入石墨进行充分搅拌、搅拌时间0.8～1.2h，获得混合溶液；随后，将粘接剂加入混合溶液中，均匀搅拌2.3～2.7h后、获得负极浆料；最后，将负极浆料双面且均匀的涂覆于负极集流体上（双面涂布确保每个单面的面密度相同），并依次进行烘干、辊压，获得负极片；
16、步骤b3、隔膜制备与装配：使用单面涂陶瓷双面涂pmma的隔膜，型号为0.5+5+2+0.5，即单面涂陶瓷、双面涂pmma；将正极片与负极片用0.5+5+2+0.5的隔膜分隔开，卷绕成软包电芯、并装入外壳中，干燥；
17、步骤b4、电解液制备：采用reach型的电解液f35（4.4v），向步骤b3中装配有软包电芯的外壳中注入电解液，依次进行浸润、密封、化成、二次封装、分容，获得锂离子电池。
18、本专利技术通过聚丙烯腈的粘接剂、特定导电剂、正极活性材料与特定的隔膜进行配合，形成较强的氢键作用力，从而增强隔膜与正极片之间的粘附力、降低电池循环过程中出现的膨胀（即在电池循环过程中抑制膨胀）、减小锂离子的传输距离，从而有效提高电池的充放电效率、提升电池的使用寿命。
19、基于上述方案的进一步优化，所述步骤b2的负极浆料中，增稠剂、导电剂、石墨、粘接剂的质量百分比为1.2%～1.4%：0.9%～1.1%：95.9%～96.5%：1.4%～1.6%；其中，增稠剂采用羧甲基纤维素锂（cmc-li）；导电剂采用导电碳黑、导电石墨烯、导电碳纳米管中的任一种或多种的组合；粘接剂采用丁苯橡胶所制成的溶液，溶剂为nmp和去离子水组成的混合溶剂，其中，丁苯橡胶、nmp、去离子水的质量比本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种环境友好型正极片的制备方法，其特征在于：包括：
2.根据权利要求1所述的一种环境友好型正极片的制备方法，其特征在于：所述正极浆料中，聚丙烯腈、导电碳纳米管、导电炭黑与正极活性材料的质量百分比为：0.7%～0.9%：0.45%～0.55%：0.45%～0.55%：98%～98.4%；其中，导电碳纳米管与导电炭黑的质量比为1：1。
3.根据权利要求1或2所述的一种环境友好型正极片的制备方法，其特征在于：所述步骤A中聚丙烯腈与NMP溶剂具体配比为：聚丙烯腈占NMP溶剂重量的5.5%～5.7%；其中，聚丙烯腈的分子量为100～150W。
4.根据权利要求3所述的一种环境友好型正极片的制备方法，其特征在于：所述步骤A2中正极活性材料采用锂钴全回收型L917钴酸锂。
5.根据权利要求3所述的一种环境友好型正极片的制备方法，其特征在于：所述步骤A3中的正极集流体采用铝箔；步骤A3中的烘干温度为100～120℃、烘干时间为3.5～4.5h；辊压过程具体为：调节辊压机使得压实密度保持在4.11～4.13g/cm3进行辊压，辊压后立即用分条刀进
6.一种环境友好型锂离子电池的制备方法，采用如权利要求1～5中任一项制备得到的正极片，其特征在于：包括：
7.根据权利要求6所述的一种环境友好型锂离子电池的制备方法，其特征在于：所述步骤B2的负极浆料中，增稠剂、导电剂、石墨、粘接剂的质量百分比为1.2%～1.4%：0.9%～1.1%：95.9%～96.5%：1.4%～1.6%；其中，增稠剂采用羧甲基纤维素锂；导电剂采用导电碳黑、导电石墨烯、导电碳纳米管中的任一种或多种的组合；粘接剂采用丁苯橡胶所制成的溶液，溶剂为NMP和去离子水组成的混合溶剂，其中，丁苯橡胶、NMP、去离子水的质量比为：0.75～0.85：0.75～0.85：1；负极集流体采用铜箔。
...【技术特征摘要】
1.一种环境友好型正极片的制备方法，其特征在于：包括：
2.根据权利要求1所述的一种环境友好型正极片的制备方法，其特征在于：所述正极浆料中，聚丙烯腈、导电碳纳米管、导电炭黑与正极活性材料的质量百分比为：0.7%～0.9%：0.45%～0.55%：0.45%～0.55%：98%～98.4%；其中，导电碳纳米管与导电炭黑的质量比为1：1。
3.根据权利要求1或2所述的一种环境友好型正极片的制备方法，其特征在于：所述步骤a中聚丙烯腈与nmp溶剂具体配比为：聚丙烯腈占nmp溶剂重量的5.5%～5.7%；其中，聚丙烯腈的分子量为100～150w。
4.根据权利要求3所述的一种环境友好型正极片的制备方法，其特征在于：所述步骤a2中正极活性材料采用锂钴全回收型l917钴酸锂。
5.根据权利要求3所述的一种环境友好型正极片的制备方法，其特征在于：所述步骤a3中的正极集流体采用铝箔；步骤a3中的烘干温度...
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