CN106340617A - 一种锂氧化铜电池正极制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种锂氧化铜电池正极制作方法，正极材料配置：按照重量比称取正极材料、导电剂及粘结剂；正极浆液配置：按照重量比配置导电剂和溶剂，配制成正极浆液；正极浆料混合：将粘接剂与正极浆液混合搅拌；混合液烘干：混合溶液烘干后得到无机粘接剂；正极材料二次配置：无机粘接剂均匀涂在铜箔上，烘干。本发明一种锂氧化铜电池正极制作方法，本发明工艺方法的最大特点是用适量的磷酸作为粘合剂，加入进正极浆料中与氧化铜进行反应，于适当的温度下烘干，磷酸与氧化铜的反应物烘干后成为一种类似水泥的无机粘合剂，这种粘合剂在后期也可以参与电池反应，因此较大提高氧化铜的利用率，因为减少了其他不能参与反应的粘合剂所占据的内部空间。

Description

一种锂氧化铜电池正极制作方法
技术领域
本发明涉及锂离子电池制造技术领域，具体为一种锂氧化铜电池正极制作方法。
背景技术
锂离子电池是一种二次电池(充电电池)，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反，电池一般采用含有锂元素的材料作为电极，是现代高性能电池的代表；锂系电池分为锂电池和锂离子电池，手机和笔记本电脑使用的都是锂离子电池，通常人们俗称其为锂电池，而真正的锂电池由于危险性大，很少应用于日常电子产品。
随着数码产品、电动自行车、储能、电动汽车、电动叉车、园林工具等大功率电源产品的快速发展，锂离子电池作为二次电池显得越来越重要，与此同时，对于锂离子电池的性能要求也越来越高，而浆料搅拌这一工序在电池制造过程中起着至关重要的作用，浆料分散效果将直接影响电池的循环寿命，目前常规混浆工艺是将材料依次加入搅拌分散，但是此搅拌工艺不利于正极材料与导电剂的均匀分散和接触，其接触面较小，界面电阻及电池内阻较大，因此影响电池的寿命，为了能够提高锂离子中正极材料和导电剂的利用率，为此，研制一种锂氧化铜电池正极制作方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种锂氧化铜电池正极制作方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种锂氧化铜电池正极制作方法，包括以下具体步骤：
1)正极材料配置：按照重量比正极材料70～80％、导电剂10～15％、粘结剂10～15％的比例称取正极材料、导电剂及粘结剂；
2)正极浆液配置：按照重量比导电剂10～15％、溶剂85～90％的比例，将导电剂与溶剂混合，配制成浓度为10～15％的正极浆液；
3)正极浆料混合：将粘接剂与正极浆液放入搅拌锅中混合搅拌，使正极浆料与粘接剂在搅拌锅中在搅拌速度为1500rpm、温度为200-220℃的条件下搅拌10-20min；
4)混合液烘干：粘接剂和正极浆液混合搅拌后得到混合溶液，混合溶液烘干后得到粘接剂与导电剂反应产生的无机粘接剂；
5)正极材料二次配置：步骤4)中无机粘接剂均匀涂在铜箔上，在一定的温度下烘干。
进一步地，所述步骤1)～4)中的粘接剂为磷酸，所述导电剂为导电剂为导电碳黑与导电石墨中的一种或两种，所述的溶剂为N-甲基吡咯烷酮，所述正极材料为氧化铜。
进一步地，所述步骤5)中无机粘接剂的相对湿度为50％-80％，无机粘接剂均匀涂覆在铜箔上，对涂覆有无机粘接剂的铜箔进行温度调节烘干，在80℃烘干温度中烘干0.5-1h，在180℃烘干温度中烘干0.5-1h，在60℃烘干温度中烘干0.5-1h。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的一种锂氧化铜电池正极制作方法，本发明工艺方法的最大特点是用适量的磷酸作为粘合剂，加入进正极浆料中与氧化铜进行反应，于适当的温度下烘干，磷酸与氧化铜的反应物烘干后成为一种类似水泥的无机粘合剂，这种粘合剂在后期也可以参与电池反应，因此较大提高氧化铜的利用率，因为减少了其他不能参与反应的粘合剂所占据的内部空间。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种锂氧化铜电池正极制作方法，包括以下具体步骤：
1)正极材料配置：按照重量比正极材料70％、导电剂15％、粘结剂15％的比例称取正极材料、导电剂及粘结剂；
2)正极浆液配置：按照重量比导电剂10％、溶剂90％的比例，将导电剂与溶剂混合，配制成浓度为10％的正极浆液；
3)正极浆料混合：将粘接剂与正极浆液放入搅拌锅中混合搅拌，使正极浆料与粘接剂在搅拌锅中在搅拌速度为1500rpm、温度为200℃的条件下搅拌10min；
4)混合液烘干：粘接剂和正极浆液混合搅拌后得到混合溶液，混合溶液烘干后得到粘接剂与导电剂反应产生的无机粘接剂；
5)正极材料二次配置：步骤4)中无机粘接剂均匀涂在铜箔上，在一定的温度下烘干。
实施例2
一种锂氧化铜电池正极制作方法，包括以下具体步骤：
1)正极材料配置：按照重量比正极材料75％、导电剂15％、粘结剂10％的比例称取正极材料、导电剂及粘结剂；
2)正极浆液配置：按照重量比导电剂15％、溶剂85％的比例，将导电剂与溶剂混合，配制成浓度为15％的正极浆液；
3)正极浆料混合：将粘接剂与正极浆液放入搅拌锅中混合搅拌，使正极浆料与粘接剂在搅拌锅中在搅拌速度为1500rpm、温度为210℃的条件下搅拌15min；
4)混合液烘干：粘接剂和正极浆液混合搅拌后得到混合溶液，混合溶液烘干后得到粘接剂与导电剂反应产生的无机粘接剂；
5)正极材料二次配置：步骤4)中无机粘接剂均匀涂在铜箔上，在一定的温度下烘干。
实施例3
一种锂氧化铜电池正极制作方法，包括以下具体步骤：
1)正极材料配置：按照重量比正极材料80％、导电剂10％、粘结剂10％的比例称取正极材料、导电剂及粘结剂；
2)正极浆液配置：按照重量比导电剂15％、溶剂85％的比例，将导电剂与溶剂混合，配制成浓度为15％的正极浆液；
3)正极浆料混合：将粘接剂与正极浆液放入搅拌锅中混合搅拌，使正极浆料与粘接剂在搅拌锅中在搅拌速度为1500rpm、温度为220℃的条件下搅拌20min；
4)混合液烘干：粘接剂和正极浆液混合搅拌后得到混合溶液，混合溶液烘干后得到粘接剂与导电剂反应产生的无机粘接剂；
5)正极材料二次配置：步骤4)中无机粘接剂均匀涂在铜箔上，在一定的温度下烘干。
所述步骤1)～4)中的粘接剂为磷酸，所述导电剂为导电剂为导电碳黑与导电石墨中的一种或两种，所述的溶剂为N-甲基吡咯烷酮，所述正极材料为氧化铜。
所述步骤5)中无机粘接剂的相对湿度为50％-80％，无机粘接剂均匀涂覆在铜箔上，对涂覆有无机粘接剂的铜箔进行温度调节烘干，在80℃烘干温度中烘干0.5-1h，在180℃烘干温度中烘干0.5-1h，在60℃烘干温度中烘干0.5-1h。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种锂氧化铜电池正极制作方法，其特征在于包括以下具体步骤：
1)正极材料配置：按照重量比正极材料70～80％、导电剂10～15％、粘结剂10～15％的比例称取正极材料、导电剂及粘结剂；
2)正极浆液配置：按照重量比导电剂10～15％、溶剂85～90％的比例，将导电剂与溶剂混合，配制成浓度为10～15％的正极浆液；
3)正极浆料混合：将粘接剂与正极浆液放入搅拌锅中混合搅拌，使正极浆料与粘接剂在搅拌锅中在搅拌速度为1500rpm、温度为200-220℃的条件下搅拌10-20min；
4)混合液烘干：粘接剂和正极浆液混合搅拌后得到混合溶液，混合溶液烘干后得到粘接剂与导电剂反应产生的无机粘接剂；
5)正极材料二次配置：步骤4)中无机粘接剂均匀涂在铜箔上，在一定的温度下烘干。
2.根据权利要求1所述的一种锂氧化铜电池正极制作方法，其特征在于，所述步骤1)～4)中的粘接剂为磷酸，所述导电剂为导电剂为导电碳黑与导电石墨中的一种或两种，所述的溶剂为N-甲基吡咯烷酮，所述正极材料为氧化铜。
3.根据权利要求1所述的一种锂氧化铜电池正极制作方法，其特征在于，所述步骤5)中无机粘接剂的相对湿度为50％-80％，无机粘接剂均匀涂覆在铜箔上，对涂覆有无机粘接剂的铜箔进行温度调节烘干，在80℃烘干温度中烘干0.5-1h，在180℃烘干温度中烘干0.5-1h，在60℃烘干温度中烘干0.5-1h。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040253510A1 (en) * 2003-06-04 2004-12-16 Polyplus Battery Company Aliovalent protective layers for active metal anodes
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吕少仿等: "《精细化工新编》", 28 February 2003 *

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