CN108682794A - 一种锂电池制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种锂电池制作方法，步骤一、采用300‑360℃温度对钛酸锂进行4‑12小时的烘烤热处理；步骤二、将经步骤一热处理后的钛酸锂用球磨机进行3‑16小时的球磨化处理；步骤三、将经步骤二球磨化处理后的钛酸锂与超导电炭黑、聚偏氟乙烯、KS‑6按照质量比为0.04∶0.03∶0.02再继续进行3‑7小时的混合球磨；步骤四、将经步聚三混合球磨处理后的混合料在NMP溶液中混合均匀，得到负极浆料；步骤五、将负极浆料涂布到电池负极，得到锂电池负极片。步骤六、将超导电炭黑、高锰酸锂、聚偏氟乙烯、KS‑6按照质量比为0.05∶0.10∶0.04∶0.15在NMP溶液中混合均匀，得到正极浆料涂覆到电池正极，得到锂电池正极片。本发明具有高稳定性能，提高了锂电池的安全性能。

Description

一种锂电池制作方法
技术领域
本发明涉及锂电池技术领域，特别是一种锂电池制作方法。
背景技术
能源和环境是人类跨入21 世纪面对的两个严峻问题，开发新能源和可再生清洁能源是世界经济最具决定性影响的技术领域之一。锂离子电池由于其具有工作电压高、质量轻、比能量大、自放电小、循环寿命长、无记忆效应、无环境污染等突出优点，成为众多领域的理想电源，也是未来电动汽车高能动力电池的首选电源。
相对于传统电池，如铅酸电池、镍镉电池和镍氢电池，锂离子电池具有能量密度高、循环寿命长、自放电率小、无记忆效应和绿色环保等突出优势，自90年代初由索尼公司开发出来后，锂离子电池已经在人们的生活中得到广泛的应用，如便携式电子产品、新能源交通工具及储能等领域。随着锂离子电池技术的发展，要求锂离子电池具有高能量密度、高功率、低成本等特点。负极电极板作为锂电池的重要组成部分，具有极其重要的作用。目前运用较多的是天然石墨，石墨的结构完整，嵌锂位置多，所以容量高，是非常理想的锂电池用负极材料，但其仍有明显的缺点，如：对电解质较敏感，大电流放电性能差，循环寿命差等缺点。
随着锂电越来越广泛的应用于包括工业和生活等的各个领域，特别是在一些特殊领域用电器对功率密度、体积能量密度、安全性能要求较高的领域，以及高能耗的动力系统。而目前，制约锂电池应用的关键因素除了电池的容量和功率之外，还有不可忽视的问题是其使用的安全性能和寿命，如何提高锂电池可充电使用容量和功率、改善锂电池的功率输出密度、提高体积能量密度、改善锂电池使用的安全性、稳定性、和可靠性，以及提高和延长其使用寿命是锂电池领域不断发展和追求的目标。而锂电池使用发展过程中的这些制约因素不仅直接涉及到锂电池的制作工艺，也涉及到电芯的正负极活性材料本身；如新近开发的钛酸锂负极材料可以在很大程度上提高锂电池的使用安全性能、稳定性及其循环寿命；但是使用钛酸锂作为负极材料制作锂电池要想发挥其特有的优良性能，抑制其自然存在的性能不足和缺陷，这在很大程度上还同时取决于其浆料的制备工艺方法，即钛酸锂浆料的制作工艺对锂电池的使用寿命和安全性能等的改善和提高起着极为重要的作用；因而，钛酸锂浆料的制备是生产锂离子电池的极其重要的一道工序；而在钛酸锂浆料的制备工艺中，对钛酸锂材料进行相关处理又是制浆中至关重要的，如是否或如何对钛酸锂材料进行热处理等，直接影响到锂电池的相关性能。
但是锰酸锂电池由于锰离子在电解液中的溶解及由此引起正极材料的不可逆相变，因此锰酸锂电池存在着储存自放电率较高、循环稳定性差，特别是在高温下，循环容量衰减速率较快。也正是由于锰酸锂电池存在这一缺点，严重影响了锰酸锂电池的大规模应用。钛酸锂为负极的锂离子电池在充放电及高温下容易发生胀气现象。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足而提供一种锂电池制作方法，本发明锂电池循环性能好、具有高稳定性能，提高了锂电池的安全性能。
本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
根据本发明提出的一种锂电池制作方法，包括以下步骤：
步骤一、采用300-360℃温度对钛酸锂进行4-12小时的烘烤热处理；
步骤二、将经步骤一热处理后的钛酸锂用球磨机进行3-16 小时的球磨化处理；
步骤三、将经步骤二球磨化处理后的钛酸锂与超导电炭黑、聚偏氟乙烯、KS-6 按照质量比为0.04∶0.03∶0.02再继续进行3-7小时的混合球磨；
步骤四、将经步聚三混合球磨处理后的混合料在NMP溶液中混合均匀，得到负极浆料；
步骤五、将负极浆料涂布到电池负极，得到锂电池负极片。
作为本发明所述的一种锂电池制作方法进一步优化方案，步骤五之后还包括如下步骤：
步骤六、将超导电炭黑、高锰酸锂、聚偏氟乙烯、KS-6 按照质量比为0.05∶0.10∶0.04∶0.15在NMP 溶液中混合均匀，得到正极浆料；
步骤七、将正极浆料涂覆到电池正极，得到锂电池正极片。
作为本发明所述的一种锂电池制作方法进一步优化方案，步骤一中烘烤热处理的温度为280℃。
作为本发明所述的一种锂电池制作方法进一步优化方案，步骤一中烘烤热处理的时间为8小时。
作为本发明所述的一种锂电池制作方法进一步优化方案，步骤四中混合料在NMP溶液中混合均匀，经2-3小时的搅拌。
作为本发明所述的一种锂电池制作方法进一步优化方案，还包括配制电解液过程：配制电解液时，将六氟磷酸锂溶于碳酸甲乙酯与碳酸乙烯酯的混合液中，得到浓度为1.5 mol/L的电解液。
作为本发明所述的一种锂电池制作方法进一步优化方案，碳酸甲乙酯与碳酸乙烯酯的体积比为1∶1。
作为本发明所述的一种锂电池制作方法进一步优化方案，制备锂电池时的隔膜采用聚乙烯多孔膜。
本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
（1）本发明锂电池循环性能好、具有高稳定性能，提高了锂电池的安全性能；
（2）本发明能够增加电流传输的路径、增强电极的导电性、循环寿命以及适应电解质等性能；
（3）本发明制作方法工艺简单，易于实施，其制作的锂电池性能稳定，安全可靠。
具体实施方式
下面对本发明的技术方案做进一步的详细说明：
一种锂电池制作方法，包括以下步骤：
步骤一、采用300-360℃温度对钛酸锂进行4-12小时的烘烤热处理；
步骤二、将经步骤一热处理后的钛酸锂用球磨机进行3-16 小时的球磨化处理；
步骤三、将经步骤二球磨化处理后的钛酸锂与超导电炭黑、聚偏氟乙烯、KS-6 按照质量比为0.04∶0.03∶0.02再继续进行3-7小时的混合球磨；
步骤四、将经步聚三混合球磨处理后的混合料在NMP溶液中混合均匀，得到负极浆料；
步骤五、将负极浆料涂布到电池负极，得到锂电池负极片。
步骤五之后还包括如下步骤：
步骤六、将超导电炭黑、高锰酸锂、聚偏氟乙烯、KS-6 按照质量比为0.05∶0.10∶0.04∶0.15在NMP 溶液中混合均匀，得到正极浆料；
步骤七、将正极浆料涂覆到电池正极，得到锂电池正极片。
步骤一中烘烤热处理的温度为280℃。
步骤一中烘烤热处理的时间为8小时。
步骤四中混合料在NMP溶液中混合均匀，经2-3小时的搅拌。
本发明还包括配制电解液过程：配制电解液时，将六氟磷酸锂溶于碳酸甲乙酯与碳酸乙烯酯的混合液中，得到浓度为1.5 mol/L的电解液。
本发明的碳酸甲乙酯与碳酸乙烯酯的体积比为1∶1。
本发明制备锂电池时的隔膜采用聚乙烯多孔膜。
本发明锂电池循环性能好、具有高稳定性能，提高了锂电池的安全性能；本发明能够增加电流传输的路径、增强电极的导电性、循环寿命以及适应电解质等性能；本发明制作方法工艺简单，易于实施，其制作的锂电池性能稳定，安全可靠。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替代，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种锂电池制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、采用300-360℃温度对钛酸锂进行4-12小时的烘烤热处理；
步骤二、将经步骤一热处理后的钛酸锂用球磨机进行3-16 小时的球磨化处理；
步骤三、将经步骤二球磨化处理后的钛酸锂与超导电炭黑、聚偏氟乙烯、KS-6 按照质量比为0.04∶0.03∶0.02再继续进行3-7小时的混合球磨；
步骤四、将经步聚三混合球磨处理后的混合料在NMP溶液中混合均匀，得到负极浆料；
步骤五、将负极浆料涂布到电池负极，得到锂电池负极片。
2.根据权利要求1所述的一种锂电池制作方法，其特征在于，步骤五之后还包括如下步骤：
步骤六、将超导电炭黑、高锰酸锂、聚偏氟乙烯、KS-6 按照质量比为0.05∶0.10∶0.04∶0.15在NMP 溶液中混合均匀，得到正极浆料；
步骤七、将正极浆料涂覆到电池正极，得到锂电池正极片。
3.根据权利要求1所述的一种锂电池制作方法，其特征在于，步骤一中烘烤热处理的温度为280℃。
4.根据权利要求1所述的一种锂电池制作方法，其特征在于，步骤一中烘烤热处理的时间为8小时。
5.根据权利要求1所述的一种锂电池制作方法，其特征在于，步骤四中混合料在NMP溶液中混合均匀，经2-3小时的搅拌。
6.根据权利要求1所述的一种锂电池制作方法，其特征在于，还包括配制电解液过程：配制电解液时，将六氟磷酸锂溶于碳酸甲乙酯与碳酸乙烯酯的混合液中，得到浓度为1.5mol/L的电解液。
7.根据权利要求6所述的一种锂电池制作方法，其特征在于，碳酸甲乙酯与碳酸乙烯酯的体积比为1∶1。
8.根据权利要求1所述的一种锂电池制作方法，其特征在于，制备锂电池时的隔膜采用聚乙烯多孔膜。
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