一种锂离子电池正极片的压片方法，包括以下步骤：1）制备LiFePO4材料正极浆料；2）极片涂布；3）一次压片；4）二次压片。本发明专利技术，通过二次的热压工艺，能有效的提高正极片的压实密度。通过对粘结剂进行软化，增加极片的柔韧性。使用该方法制作的锂离子电池正极片可以有效的提高电池的能量密度，使能量密度由2.07g/cm3提高到2.40g/cm3。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及二次锂电池领域，是一种提高锂离子电池正极片压实密度的方法，更具体地说，是一种提高使用球形化度较高的磷酸铁锂材料的锂离子电池正极片压实密度的方法。
技术介绍
目前锂离子电池已经广泛的应用于各个领域，日常生活中常见的有便携式电话电池，笔记本电池，便携式电动工具电池等。这些锂离子电池常用的正极材料主要集中于 LiCoO2,LiNiO2,LiNi (lTy)MnxCoy02等材料，这些材料的共同特点是能量密度较高，但其缺点也是显而易见，这些材料的安全特性较低，成本较高，循环性能较差。随着目前对环境保护的日益重视，电动汽车用锂离子电池越来越广泛，目前使用做电动汽车用锂离子电池正极材料最广泛的有LiMn2O4和Lii^ePO4, LiMn2O4有着较好的成本优势，同时其常温循环性能、安全性能较突出，但是其最大的不足是存在泰勒效应，在高温时，尤其是55°C以上高温时，其循环性能大为降低，影响到了电池的使用寿命。和其他材料相比，LiFePO4具有低成本、高安全性、较好的高低温循环特性等优势，但其劣势主要体现在其较低的电导率以及较差的能量密度上。目前提高LWePO4的电导率的主要方法有1、将材料纳米化；2、将材料表面包覆一层碳层；3、对材料本身进行改性。通过这些方案极大的提高了 LiFePO4的电导率。已知的提高LiFePO4的能量密度的方案主要集中在将纳米化的一次Lii^ePO4粒子进行处理，形成D50在5-20um的二次球，以期通过提高电极的压实密度，增加正极片的敷料量来提高电池的能量密度。但是在二次造球后形成的二次球较为松散，且球形度相对较高， 使用传统的一次压片工艺，无法真正的提高正极片的压实密度。
技术实现思路
针对二次粒子为球形的LiFePO4材料制成的正极片的能量密度较为松散的问题， 本专利技术的目的在于提供，是通过二次热压的工艺来提高 LWePO4M料制成的正极片的压实密度，从而达到提高电池正极片的压实密度。本专利技术的技术方案是通过以下方式实现的， 包括以下步骤1)、制备LiFePCM材料正极材料；2)、极片涂布；3)、一次压片；4)、二次压片，以重量百分比计，包括以下步骤，其特征在于1)、制备Lii^ePO4材料正极浆料选用二次粒子为球形的Lii^ePO4材料，与导电剂Super P、ks-6 以及粘结剂 PVDFl 100，按 LiFePO4 =Super-P :ks_6 PVDFl 100=90 3 2 5 的比例， 将Li!^eP04、Super P、ks-6三种固体粉末在行星球磨机中充分的混合后，加入PVDF与NMP 溶剂相溶的胶水，再在行星球磨机中充分的混合，配置成(LiFeP04、Super P、ks_6P、PVDF) NMP溶剂=45 55的浆料。所述的LiFePO4为磷酸铁锂粉末，其粒子大小D50为5_20um，最好是8_15um。所述的PVDF1100为聚二氟偏乙烯白色粉末。所述的Super P为人造导电碳。所述的ks-6为鳞片石墨导电剂。所述的NMP溶剂为N-甲基吡咯烷酮溶剂。2)、极片涂布将步骤1)配置的浆料在实验小涂布机上均勻涂敷在集流体双面， 双面敷料的面密度是0.02 士0.002g/cm2，极片厚度为210-230 um ；所述的集流体是15-30 um厚的铝箔，或是预涂纳米碳层的金属铝箔。3)、一次压片在40°C _130°C温度的热辊压条件下，将极片压到180士3um，使压实密度为 1. 85 士0. 03g/cm3 ；4)、二次压片后再在40°C -130°C温度的热辊压条件下继续压制，极片最终厚度达到 130 士 3um，压实密度为2. 40 士0. 03g/cm3的锂离子电池正极片。本专利技术，通过二次的热压工艺，能有效的提高正极片的压实密度。通过对粘结剂进行软化，增加极片的柔韧性。较一次热压工艺，能量密度由2.07g/cm3提高到2.40g/cm3。附图说明图1 为球形化LiFePO4的SEM图。图2 为不同压力下的正极片的压实密度图。图3:为不同压力下正极片中LiFePO4的状态示意图。具体实施例方式实施例1:将二次粒子为球形的、D50为IOum的LiFePO4材料，与导电剂Super P、特密高公司生产的ks-6以及吴羽化学公司生产的粘结剂PVDF1100，浆料内固体物质含重量百分比 LiFeP04 =Super-P :ks_6 PVDFl 100=90 3 2 5 的比例，取 LiFeP04、Super-P、ks_6 三种固体粉末在行星球磨机中充分的混合后，加入聚二氟偏乙烯白色粉末PVDF1100与N-甲基吡咯烷酮溶剂(NMP溶剂)，再在行星球磨机中充分的混合，配置成(LiFeP04、Super P、ks_6P、 PVDF) =NMP 溶剂=45 :55 的浆料。配置的浆料在实验小涂布机上均勻的涂敷在15 um厚的铝箔双面上，双面敷料的面密度是0. 02g/cm2,此时极片厚度为210um，然后在65°C的辊压温度下，将极片压到 180um，此时的压实密度在1. 85g/cm3，然后再在65°C的辊压温度下继续压制，极片最终可以达到130um，压实密度为2. 40g/cm3。由图1知，是本专利技术的球形化Lii^ePO4的SEM图。二次粒子为球形的LiFePO4材料其粒子大小D50范围在5-20um，优选为8_15um，进一步优选为9_12um。D50超过20um，会导致涂布厚度较厚，敷料面密度下降，D50低于5um，不能通过两次或者两次以上的压片提高压实密度。使用的压片机的热压温度在40°C _130°C。温度超过130°C，极片上的正极料容易粘粘到压片轮上，温度低于40°C，起不到软化粘结剂的效果。由图2知，是不同压力下的正极片的压实密度图。压力越大，其正极片的压实密度越高，本专利技术研究的二次粒子为球形的LiFePO4材料制成的正极片在压片过程中具有临界突变点。在低压力下，极片的压实密度随着压力的增加变化较大；在高压力下，极片的压实密度随着压力的增加变化相对较小。在低压力下，球形的LiFePO4材料进行粒间排序的堆积，形成单一排列；高压力下，球形松散的Lii^ePO4材料由于压力的增大，球破碎形成填隙堆积(图3所示)。具有球形形貌的Lii^ePO4材料的压缩临界突变点发生在压缩比在8%-20%之间，尤其发生较多的区间范围是在12-15%之间。比较例1 1、配浆料将二次粒子为球形的LiFePO4材料，D50为10um，与导电剂Super P、特密高公司生产的ks-6以及吴羽化学公司生产的粘结剂PVDF1100，按照质量比LiFeP04 Super-P :ks_6 PVDFl 100=90 3 2 5 的比例，先将 LiFeP04、Super-P, ks-6 三种固料在行星球磨机中充分的混合，再将粘结剂PVDF1100加入，再充分的混合后，配置成(LiFeP04、 Super P、ks_6P、PVDF) :NMP 溶剂=45 :55 的浆料。2、涂极片将配置的极片在15um厚的铝箔上涂布成极片，极片双面敷料，双面敷料的面密度是0.02g/cm2，极片厚度在195um (含铝箔)。3、压片在65°C的辊压温度下，使用一次压片的方式，极片最终可本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种锂离子电池正极片的压片方法，以重量百分比计，包括以下步骤：１）、制备ＬｉＦｅＰＯ４材料正极浆料；２）、极片涂布；３）、一次压片；４）、二次压片；其特征在于：１）、制备ＬｉＦｅＰＯ４材料正极浆料：选用二次粒子为球形的ＬｉＦｅＰＯ４材料，与导电剂Ｓｕｐｅｒ Ｐ、ｋｓ－６以及粘结剂ＰＶＤＦ１１００，按照ＬｉＦｅＰＯ４：Ｓｕｐｅｒ－Ｐ：ｋｓ－６： ＰＶＤＦ１１００＝９０：３：２：５的比例，将ＬｉＦｅＰＯ４、Ｓｕｐｅｒ Ｐ、ｋｓ－６三种固体粉末在行星球磨机中充分的混合后，加入ＰＶＤＦ与ＮＭＰ溶剂相溶的胶水，再在行星球磨机中充分的混合，配置成（ＬｉＦｅＰＯ４、Ｓｕｐｅｒ Ｐ、ｋｓ－６Ｐ、ＰＶＤＦ）：ＮＭＰ溶剂＝４５：５５的浆料；２）、极片涂布：将步骤１）配置的浆料在实验小涂布机上均匀涂敷在集流体双面，双面敷料的面密度是０．０２±０．００２ｇ／ｃｍ２，极片厚度为２１０－２３０ ｕｍ ；３）、一次压片：在４０℃－１３０℃温度的热辊压条件下，将极片压到１８０±３ｕｍ，使压实密度为１．８５±０．０３ｇ／ｃｍ３；４）、二次压片：后再在４０℃－１３０℃温度的热辊压条件下继续压制，极片最终厚度达到１３０±３ｕｍ，压实密度为２．４０±０．０３ｇ／ｃｍ３的锂离子电池正极片。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：丁建民，
申请(专利权)人：江苏乐能电池股份有限公司，
类型：发明
国别省市：32
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