CN102361070A - 锂电池正极的制备工艺 - Google Patents

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CN102361070A CN2011103495318A CN201110349531A CN102361070A CN 102361070 A CN102361070 A CN 102361070A CN 2011103495318 A CN2011103495318 A CN 2011103495318A CN 201110349531 A CN201110349531 A CN 201110349531A CN 102361070 A CN102361070 A CN 102361070A
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Abstract

本发明提供了一种操作简便、正极放电性能好的锂电池正极的制备工艺，该制备工艺包括焙烧、混合、搅拌、烘烤、碾压、压制。焙烧过的电解二氧化锰、石墨粉、乙炔黑和聚四氟乙烯充分混合，再经过烘烤、碾压，形成的粉末状颗粒导电性能好、强度高，颗粒与不锈钢网压制成的正极，其内部空隙较大，使得锂电池放电时内部生成物不会堵塞正极内部的空隙，使电池正极具有更好的放电性能，锂电池的放电容量有效提高，正极运用不锈钢网，抗挤压能力明显提高；本制备工艺的任何步骤都没有使用强酸或强氧化剂，并且搅拌、碾压等环节均在密封或真空环境中完成，粉尘不会外漏，减少了对环境的污染。

Description

锂电池正极的制备工艺
技术领域
本发明涉及锂金属电池的技术领域，尤其涉及一种锂电池正极的制备工艺。
背景技术
电池是众多电子电器设备的动力源。交通、通讯和电子信息技术的迅猛发展，电动汽车、移动电话和笔记本电脑等在人们生活中的深入普及，都极大地推动了电池技术的进步，所以新型电池产品层出不穷。其中锂电池自问世以来，以其所具有的显著优点迅速成为了市场热点，在许多场合取代了有线电源和燃料电源，为现代电子、无线通讯产业的飞速发展提供了能源及动力保障，并可望在电动汽车、航天和储能等方面得到广泛应用。
锂电池是指电化学体系中含有锂(包括金属锂、锂合金和锂离子、锂聚合物)的电池，大致可分为两类：锂金属电池和锂离子电池。锂离子电池不含有金属态的锂，是可以充电的。锂金属电池通常是不可充电的，且内含有金属态的锂。CN 101567435A公开了一种锂电池正极柱的制备方法，通过对正极材料的模压成型增加了正极柱内部的空隙，使得锂电池内部生成物不易堵塞正极柱内部空隙，提高了锂电池的放电容量。但是锂金属电池的放电性能仍不够理想，不能很好地满足人们的需求；而且在一般的锂电池正极的制作过程中往往会使用酸或其他的强氧化剂，对环境产生很大污染。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种操作简便、正极放电性能好的锂电池正极的制备工艺，其特征在于：将电解二氧化锰以350℃～400℃的高温焙烧10～14小时，取出后自然冷却得黑色固体；按质量百分比计算，将焙烧过的电解二氧化锰85％～94％、石墨粉5％～10％和乙炔黑1％～5％混合均匀，得到黑色混合物；将上述黑色混合物以每千克加入50～100毫升60％的聚四氟乙烯浓缩液的比例混合，真空搅拌至材料分散均匀，形成黑色的固液混合物；将固液混合物置于外部温度为100℃～350℃的控温加热炉中烘烤100～130分钟，取出后自然冷却得黑色块状固体；将上述固体放入碾压设备用8～15公斤/厘米2的压力反复碾压三遍后取出，黑色固体被碾压成粉末状的黑色颗粒；将颗粒平铺在压制设备中，再在颗粒上放置一层不锈钢网，用400～700公斤/厘米2的压力上颗粒及不锈钢网压制成电池正极。
本发明的有益效果为：焙烧过的电解二氧化锰、石墨粉、乙炔黑和聚四氟乙烯充分混合，再经过烘烤、碾压，形成的粉末状颗粒导电性能好、强度高，颗粒与不锈钢网压制成的正极，其内部空隙较大，使得锂电池放电时内部生成物不会堵塞正极内部的空隙，使电池正极具有更好的放电性能，锂电池的放电容量有效提高，正极运用不锈钢网，抗挤压能力明显提高；本制备工艺的任何步骤都没有使用强酸或强氧化剂，并且搅拌、碾压等环节均在密封或真空环境中完成，粉尘不会外漏，减少了对环境的污染。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合实施例进一步说明本发明，而不是限制本发明。
第一步：焙烧，将电解二氧化锰放置于焙烧设备中，用350℃～400℃的高温焙烧10～14小时，取出后冷却至常温备用；
第二步：混合，按质量百分比计算，将焙烧过的电解二氧化锰85％～94％、石墨粉5％～10％和乙炔黑1％～5％放入混合设备混合均匀，上述三种材料均呈颗粒状，混合设备具有很好的密封性；
第三步：搅拌，取上步的混合物，按照每千克加入50～100毫升60％的聚四氟乙烯浓缩液的比例混合，送入搅拌设备搅拌，搅拌是在真空环境中完成的，搅拌至固体材料在液体中分散均匀为止；
第四步：烘烤，取上步的固液混合物置于控温加热炉中，在100℃～250℃下烘烤，烘烤时间为100～130分钟，烘烤完成后取出混合物冷却至常温；
第五步：碾压，将上步冷却后的固体放入碾压设备用8～15公斤/厘米2的压力反复碾压三遍后取出，上步的固体被碾压成粉末状的颗粒；
第六步：压制，将上步的颗粒放入压制设备，再在颗粒上放置一层0.3毫米厚304材质的不锈钢网，网孔的大小为40目，以400～700公斤/厘米2的压力压在颗粒和不锈钢网上，将颗粒和不锈钢网制作成锂电池的正极。

Claims (1)

1.一种锂电池正极的制备工艺，其特征在于：将电解二氧化锰以350℃～400℃的高温焙烧10～14小时，取出后自然冷却得黑色固体；按质量百分比计算，将焙烧过的电解二氧化锰85％～94％、石墨粉5％～10％和乙炔黑1％～5％混合均匀，得到黑色混合物；将上述黑色混合物以每千克加入50～100毫升60％的聚四氟乙烯浓缩液的比例混合，真空搅拌至材料分散均匀，形成黑色的固液混合物；将固液混合物置于外部温度为100℃～350℃的控温加热炉中烘烤100～130分钟，取出后自然冷却得黑色块状固体；将上述固体放入碾压设备用8～15公斤/厘米2的压力反复碾压三遍后取出，黑色固体被碾压成粉末状的黑色颗粒；将颗粒平铺在压制设备中，再在颗粒上放置一层不锈钢网，用400～700公斤/厘米2的压力上颗粒及不锈钢网压制成电池正极。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

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