CN110429348B - 一种稳定性高的锂电芯制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种稳定性高的锂电芯制备方法，具体按照如下操作步骤：S1：原料准备，S2：混合正极材料，S3：制成正极浆料，S4：混合负极材料，S5：制成负极浆料，S6：进行涂布烘干，S7：冷压分切极片，S8：加工隔膜，S9：卷绕成型，S10：烘干注液，S11：化成检测。本发明有效增强了正负电极的导电性，减少极化、提高电芯的高低温性能，延长了电芯的使用寿命，并且通过多官环氧树脂和低分子聚碳橡胶的配合作用，有效增强了隔膜的绝缘性和耐磨性，造成后期漏液现象，安全性高，从而使得制备的锂电芯正极浆料和负极浆料，保液量、导电性能、安全性能和循环性能更为优秀，从而大大增强锂电芯的化学稳定性。

Description

一种稳定性高的锂电芯制备方法
技术领域
本发明属于锂电池技术领域，具体涉及一种稳定性高的锂电芯制备方法。
背景技术
磷酸铁锂(锂离子)电池具有能量密度大，循环寿命长，倍率性能和安全性能好以及绿色环保的优点，是目前主要的能源产品；锂电芯的质量直接决定了锂电池的质量，正负极浆料是锂电芯的重要组成部分，同样也直接影响着锂电池的综合性能，目前的锂电芯存在导电性能差、高低温性能差，易景点，并且在隔膜和正负极片装配过程中，正负极片极易捅破隔膜造成后期的漏液现象，安全性能低，从而使得锂电芯整体化学稳定性差，有待改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种稳定性高的锂电芯制备方法，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：一种稳定性高的锂电芯制备方法，具体按照如下操作步骤：
S1：原料准备，磷酸铁锂55-95份、粘合剂25-45份、碳纳米管溶液20-40份、炭黑导电剂20-40份、PVDF溶液10-30份、NMP溶剂20-30份、甲基吡咯烷酮溶液10-20份、石墨碳粉35-60份、镀银石英粉3-10份、多官环氧树脂1-3份、丙烯酸四氢呋喃酯1-3份、铝箔、铜箔、隔膜、低分子聚碳橡胶1-3份、纳米氧化硅10-20份、纳米氧化钛10-20份；
S2：混合正极材料，将碳纳米管溶液、纳米氧化硅和纳米氧化钛进行混合，使用双行星搅拌机进行搅拌，搅拌温度为30-40摄氏度，时间为30-80分钟，制得混合溶液，将磷酸铁锂、镀银石英粉、丙烯酸四氢呋喃酯和炭黑导电剂加入球磨器中，球磨三次，每次研磨一小时，然后放微波干燥设备中进行烘烤，温度为100-200摄氏度，时间为一小时，制得正极活性物质；
S3：制成正极浆料，将混合溶液和正极活性物质放入超剪切分散设备中进行剪切搅拌，实现充分混合，并依次加入PVDF溶液、NMP溶剂、粘合剂，以350r/min搅拌两小时，然后对浆料进行固含量、粘度、混料细度、振实密度、密度检测，制得正极浆料；
S4：混合负极材料，碳纳米管溶液、纳米氧化硅、纳米氧化钛和甲基吡咯烷酮溶液进行混合，使用双行星搅拌机进行搅拌，搅拌温度为35-55摄氏度，时间为30-80分钟，制得混合溶液，将石墨碳粉、镀银石英粉和炭黑导电剂加入球磨器中，球磨三次，每次研磨三十分钟，然后放微波干燥设备中进行烘烤，温度为100-200摄氏度，时间为一小时，制得负极活性物质；
S5：制成负极浆料，将混合溶液和负极活性物质放入超剪切分散设备中进行剪切搅拌，实现充分混合，加入粘合剂，以280r/min搅拌两小时，然后对浆料进行固含量、粘度、混料细度、振实密度、密度检测，制得负极浆料；
S6：进行涂布烘干，使用涂布机将正极浆料和负极浆料分别均匀的涂抹到铝箔和铜箔上，并送入烘箱内进行干燥，温度为40-55摄氏度，时间为二十五分钟；
S7：冷压分切极片，将极片送入碾压车间中，使用碾压辊将附着正负极材料的极片进行冷压，让材料之间更为紧密、提升能量密度，冷压后，根据需要的尺寸对极片进行分切，并使用打磨机打磨极片边部的毛刺，再使用模切机切割出正负极的导电极耳；
S8：加工隔膜，将多官环氧树脂和低分子聚碳橡胶放置到真空搅拌罐中进行混合搅拌，搅拌一小时，温度为四十五摄氏度，再静置五分钟，然后使用涂布机将多官环氧树脂和低分子聚碳橡胶的混合液均匀的涂抹在隔膜的正反面上，然后置于温度为66～130摄氏度下，保温固化二十五分钟即可，得到加工后的隔膜厚度为1-3毫米；
S9：卷绕成型，将正极片、负极片和隔膜放置在全自动卷包机上进行卷绕，隔膜把正极片和负极片进行隔离，并使用CCD视觉检测设备可实现自动检测及自动纠偏，确保电芯极片不错位；
S10：烘干注液，将制备好的锂电芯放入烘干箱中静置4-9小时，温度为75摄氏度，烘干锂电芯内部的水分至达标，再往锂电芯内部注入电解液并进行预封，此时再将锂电芯静置两小时即可；
S11：化成检测，通过充放电使电芯内部发生化学反应形成SEI膜，同时进行X-ray监测、绝缘监测、焊接监测、容量测试，对电芯进行激活后，第二次灌注电解液、称重、注液口焊接、气密性检测，自放电测试高温老化以及静置，保证产品性能。
优选的，步骤S1中隔膜采用聚偏氟乙烯隔膜。
优选的，步骤S2和S4中双行星搅拌机的搅拌速度为290r/min，球磨器的转速为2000r/min进行砂磨，温度为二十摄氏度。
优选的，步骤S3和S5中混合温度为四十五摄氏度。
优选的，步骤S8中真空搅拌罐的转速为500r/min。
本发明的技术效果和优点：通过碳纳米管溶液、纳米氧化硅、纳米氧化钛、甲基吡咯烷酮溶液、镀银石英粉和丙烯酸四氢呋喃酯配合作用，有效增强了正负电极的导电性，减少极化、提高电芯的高低温性能，延长了电芯的使用寿命，并且通过多官环氧树脂和低分子聚碳橡胶的配合作用，使得在隔膜外层增加了防护膜层，提高了抗静电能力，有效增强了隔膜的绝缘性和耐磨性，使得在加工过程中避免了正负极片捅破隔膜，造成后期漏液现象，安全性高，从而使得制备的锂电芯正极浆料和负极浆料，保液量、导电性能、安全性能和循环性能更为优秀，从而大大增强锂电芯的化学稳定性。
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
一种稳定性高的锂电芯制备方法，具体按照如下操作步骤：
S1：原料准备，磷酸铁锂55份、粘合剂25份、碳纳米管溶液20份、炭黑导电剂20份、PVDF溶液10份、NMP溶剂20份、甲基吡咯烷酮溶液10份、石墨碳粉35份、镀银石英粉3份、多官环氧树脂1份、丙烯酸四氢呋喃酯1份、铝箔、铜箔、隔膜、低分子聚碳橡胶1份、纳米氧化硅10份、纳米氧化钛10份；
S2：混合正极材料，将碳纳米管溶液、纳米氧化硅和纳米氧化钛进行混合，使用双行星搅拌机进行搅拌，搅拌温度为30摄氏度，时间为30分钟，制得混合溶液，将磷酸铁锂、镀银石英粉、丙烯酸四氢呋喃酯和炭黑导电剂加入球磨器中，球磨三次，每次研磨一小时，然后放微波干燥设备中进行烘烤，温度为100摄氏度，时间为一小时，制得正极活性物质；
S3：制成正极浆料，将混合溶液和正极活性物质放入超剪切分散设备中进行剪切搅拌，实现充分混合，并依次加入PVDF溶液、NMP溶剂、粘合剂，以350r/min搅拌两小时，然后对浆料进行固含量、粘度、混料细度、振实密度、密度检测，制得正极浆料；
S4：混合负极材料，碳纳米管溶液、纳米氧化硅、纳米氧化钛和甲基吡咯烷酮溶液进行混合，使用双行星搅拌机进行搅拌，搅拌温度为35摄氏度，时间为30分钟，制得混合溶液，将石墨碳粉、镀银石英粉和炭黑导电剂加入球磨器中，球磨三次，每次研磨三十分钟，然后放微波干燥设备中进行烘烤，温度为100摄氏度，时间为一小时，制得负极活性物质；
S5：制成负极浆料，将混合溶液和负极活性物质放入超剪切分散设备中进行剪切搅拌，实现充分混合，加入粘合剂，以280r/min搅拌两小时，然后对浆料进行固含量、粘度、混料细度、振实密度、密度检测，制得负极浆料；
S6：进行涂布烘干，使用涂布机将正极浆料和负极浆料分别均匀的涂抹到铝箔和铜箔上，并送入烘箱内进行干燥，温度为40摄氏度，时间为二十五分钟；
S7：冷压分切极片，将极片送入碾压车间中，使用碾压辊将附着正负极材料的极片进行冷压，让材料之间更为紧密、提升能量密度，冷压后，根据需要的尺寸对极片进行分切，并使用打磨机打磨极片边部的毛刺，再使用模切机切割出正负极的导电极耳；
S8：加工隔膜，将多官环氧树脂和低分子聚碳橡胶放置到真空搅拌罐中进行混合搅拌，搅拌一小时，温度为四十五摄氏度，再静置五分钟，然后使用涂布机将多官环氧树脂和低分子聚碳橡胶的混合液均匀的涂抹在隔膜的正反面上，然后置于温度为66摄氏度下，保温固化二十五分钟即可，得到加工后的隔膜厚度为1毫米；
S9：卷绕成型，将正极片、负极片和隔膜放置在全自动卷包机上进行卷绕，隔膜把正极片和负极片进行隔离，并使用CCD视觉检测设备可实现自动检测及自动纠偏，确保电芯极片不错位；
S10：烘干注液，将制备好的锂电芯放入烘干箱中静置4小时，温度为75摄氏度，烘干锂电芯内部的水分至达标，再往锂电芯内部注入电解液并进行预封，此时再将锂电芯静置两小时即可；
S11：化成检测，通过充放电使电芯内部发生化学反应形成SEI膜，同时进行X-ray监测、绝缘监测、焊接监测、容量测试，对电芯进行激活后，第二次灌注电解液、称重、注液口焊接、气密性检测，自放电测试高温老化以及静置，保证产品性能。
步骤S1中隔膜采用聚偏氟乙烯隔膜。
步骤S2和S4中双行星搅拌机的搅拌速度为290r/min，球磨器的转速为2000r/min进行砂磨，温度为二十摄氏度。
步骤S3和S5中混合温度为四十五摄氏度。
步骤S8中真空搅拌罐的转速为500r/min。
实施例2
一种稳定性高的锂电芯制备方法，具体按照如下操作步骤：
S1：原料准备，磷酸铁锂70份、粘合剂30份、碳纳米管溶液29份、炭黑导电剂30份、PVDF溶液20份、NMP溶剂25份、甲基吡咯烷酮溶液15份、石墨碳粉45份、镀银石英粉6份、多官环氧树脂2份、丙烯酸四氢呋喃酯2份、铝箔、铜箔、隔膜、低分子聚碳橡胶2份、纳米氧化硅15份、纳米氧化钛15份；
S2：混合正极材料，将碳纳米管溶液、纳米氧化硅和纳米氧化钛进行混合，使用双行星搅拌机进行搅拌，搅拌温度为35摄氏度，时间为45分钟，制得混合溶液，将磷酸铁锂、镀银石英粉、丙烯酸四氢呋喃酯和炭黑导电剂加入球磨器中，球磨三次，每次研磨一小时，然后放微波干燥设备中进行烘烤，温度为150摄氏度，时间为一小时，制得正极活性物质；
S3：制成正极浆料，将混合溶液和正极活性物质放入超剪切分散设备中进行剪切搅拌，实现充分混合，并依次加入PVDF溶液、NMP溶剂、粘合剂，以350r/min搅拌两小时，然后对浆料进行固含量、粘度、混料细度、振实密度、密度检测，制得正极浆料；
S4：混合负极材料，碳纳米管溶液、纳米氧化硅、纳米氧化钛和甲基吡咯烷酮溶液进行混合，使用双行星搅拌机进行搅拌，搅拌温度为40摄氏度，时间为50分钟，制得混合溶液，将石墨碳粉、镀银石英粉和炭黑导电剂加入球磨器中，球磨三次，每次研磨三十分钟，然后放微波干燥设备中进行烘烤，温度为150摄氏度，时间为一小时，制得负极活性物质；
S5：制成负极浆料，将混合溶液和负极活性物质放入超剪切分散设备中进行剪切搅拌，实现充分混合，加入粘合剂，以280r/min搅拌两小时，然后对浆料进行固含量、粘度、混料细度、振实密度、密度检测，制得负极浆料；
S6：进行涂布烘干，使用涂布机将正极浆料和负极浆料分别均匀的涂抹到铝箔和铜箔上，并送入烘箱内进行干燥，温度为48摄氏度，时间为二十五分钟；
S7：冷压分切极片，将极片送入碾压车间中，使用碾压辊将附着正负极材料的极片进行冷压，让材料之间更为紧密、提升能量密度，冷压后，根据需要的尺寸对极片进行分切，并使用打磨机打磨极片边部的毛刺，再使用模切机切割出正负极的导电极耳；
S8：加工隔膜，将多官环氧树脂和低分子聚碳橡胶放置到真空搅拌罐中进行混合搅拌，搅拌一小时，温度为四十五摄氏度，再静置五分钟，然后使用涂布机将多官环氧树脂和低分子聚碳橡胶的混合液均匀的涂抹在隔膜的正反面上，然后置于温度为80摄氏度下，保温固化二十五分钟即可，得到加工后的隔膜厚度为2毫米；
S9：卷绕成型，将正极片、负极片和隔膜放置在全自动卷包机上进行卷绕，隔膜把正极片和负极片进行隔离，并使用CCD视觉检测设备可实现自动检测及自动纠偏，确保电芯极片不错位；
S10：烘干注液，将制备好的锂电芯放入烘干箱中静置6小时，温度为75摄氏度，烘干锂电芯内部的水分至达标，再往锂电芯内部注入电解液并进行预封，此时再将锂电芯静置两小时即可；
S11：化成检测，通过充放电使电芯内部发生化学反应形成SEI膜，同时进行X-ray监测、绝缘监测、焊接监测、容量测试，对电芯进行激活后，第二次灌注电解液、称重、注液口焊接、气密性检测，自放电测试高温老化以及静置，保证产品性能。
步骤S1中隔膜采用聚偏氟乙烯隔膜。
步骤S2和S4中双行星搅拌机的搅拌速度为290r/min，球磨器的转速为2000r/min进行砂磨，温度为二十摄氏度。
步骤S3和S5中混合温度为四十五摄氏度。
步骤S8中真空搅拌罐的转速为500r/min。
实施例3
一种稳定性高的锂电芯制备方法，具体按照如下操作步骤：
S1：原料准备，磷酸铁锂95份、粘合剂45份、碳纳米管溶液40份、炭黑导电剂40份、PVDF溶液30份、NMP溶剂30份、甲基吡咯烷酮溶液20份、石墨碳粉60份、镀银石英粉10份、多官环氧树脂3份、丙烯酸四氢呋喃酯3份、铝箔、铜箔、隔膜、低分子聚碳橡胶3份、纳米氧化硅20份、纳米氧化钛20份；
S2：混合正极材料，将碳纳米管溶液、纳米氧化硅和纳米氧化钛进行混合，使用双行星搅拌机进行搅拌，搅拌温度为40摄氏度，时间为80分钟，制得混合溶液，将磷酸铁锂、镀银石英粉、丙烯酸四氢呋喃酯和炭黑导电剂加入球磨器中，球磨三次，每次研磨一小时，然后放微波干燥设备中进行烘烤，温度为200摄氏度，时间为一小时，制得正极活性物质；
S3：制成正极浆料，将混合溶液和正极活性物质放入超剪切分散设备中进行剪切搅拌，实现充分混合，并依次加入PVDF溶液、NMP溶剂、粘合剂，以350r/min搅拌两小时，然后对浆料进行固含量、粘度、混料细度、振实密度、密度检测，制得正极浆料；
S4：混合负极材料，碳纳米管溶液、纳米氧化硅、纳米氧化钛和甲基吡咯烷酮溶液进行混合，使用双行星搅拌机进行搅拌，搅拌温度为55摄氏度，时间为80分钟，制得混合溶液，将石墨碳粉、镀银石英粉和炭黑导电剂加入球磨器中，球磨三次，每次研磨三十分钟，然后放微波干燥设备中进行烘烤，温度为200摄氏度，时间为一小时，制得负极活性物质；
S5：制成负极浆料，将混合溶液和负极活性物质放入超剪切分散设备中进行剪切搅拌，实现充分混合，加入粘合剂，以280r/min搅拌两小时，然后对浆料进行固含量、粘度、混料细度、振实密度、密度检测，制得负极浆料；
S6：进行涂布烘干，使用涂布机将正极浆料和负极浆料分别均匀的涂抹到铝箔和铜箔上，并送入烘箱内进行干燥，温度为55摄氏度，时间为二十五分钟；
S7：冷压分切极片，将极片送入碾压车间中，使用碾压辊将附着正负极材料的极片进行冷压，让材料之间更为紧密、提升能量密度，冷压后，根据需要的尺寸对极片进行分切，并使用打磨机打磨极片边部的毛刺，再使用模切机切割出正负极的导电极耳；
S8：加工隔膜，将多官环氧树脂和低分子聚碳橡胶放置到真空搅拌罐中进行混合搅拌，搅拌一小时，温度为四十五摄氏度，再静置五分钟，然后使用涂布机将多官环氧树脂和低分子聚碳橡胶的混合液均匀的涂抹在隔膜的正反面上，然后置于温度为130摄氏度下，保温固化二十五分钟即可，得到加工后的隔膜厚度为3毫米；
S9：卷绕成型，将正极片、负极片和隔膜放置在全自动卷包机上进行卷绕，隔膜把正极片和负极片进行隔离，并使用CCD视觉检测设备可实现自动检测及自动纠偏，确保电芯极片不错位；
S10：烘干注液，将制备好的锂电芯放入烘干箱中静置9小时，温度为75摄氏度，烘干锂电芯内部的水分至达标，再往锂电芯内部注入电解液并进行预封，此时再将锂电芯静置两小时即可；
S11：化成检测，通过充放电使电芯内部发生化学反应形成SEI膜，同时进行X-ray监测、绝缘监测、焊接监测、容量测试，对电芯进行激活后，第二次灌注电解液、称重、注液口焊接、气密性检测，自放电测试高温老化以及静置，保证产品性能。
步骤S1中隔膜采用聚偏氟乙烯隔膜。
步骤S2和S4中双行星搅拌机的搅拌速度为290r/min，球磨器的转速为2000r/min进行砂磨，温度为二十摄氏度。
步骤S3和S5中混合温度为四十五摄氏度。
步骤S8中真空搅拌罐的转速为500r/min。
本发明通过碳纳米管溶液、纳米氧化硅、纳米氧化钛、甲基吡咯烷酮溶液、镀银石英粉和丙烯酸四氢呋喃酯配合作用，有效增强了正负电极的导电性，减少极化、提高电芯的高低温性能，延长了电芯的使用寿命，并且通过多官环氧树脂和低分子聚碳橡胶的配合作用，使得在隔膜外层增加了防护膜层，提高了抗静电能力，有效增强了隔膜的绝缘性和耐磨性，使得在加工过程中避免了正负极片捅破隔膜，造成后期漏液现象，安全性高，从而使得制备的锂电芯正极浆料和负极浆料，保液量、导电性能、安全性能和循环性能更为优秀，从而大大增强锂电芯的化学稳定性。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种稳定性高的锂电芯制备方法，其特征在于：具体按照如下操作步骤：
S1：原料准备，磷酸铁锂55-95份、粘合剂25-45份、碳纳米管溶液20-40份、炭黑导电剂20-40份、PVDF溶液10-30份、NMP溶剂20-30份、甲基吡咯烷酮溶液10-20份、石墨碳粉35-60份、镀银石英粉3-10份、多官环氧树脂1-3份、丙烯酸四氢呋喃酯1-3份、铝箔、铜箔、隔膜、低分子聚碳橡胶1-3份、纳米氧化硅10-20份、纳米氧化钛10-20份；
S2：混合正极材料，将碳纳米管溶液、纳米氧化硅和纳米氧化钛进行混合，使用双行星搅拌机进行搅拌，搅拌温度为30-40摄氏度，时间为30-80分钟，制得混合溶液，将磷酸铁锂、镀银石英粉、丙烯酸四氢呋喃酯和炭黑导电剂加入球磨器中，球磨三次，每次研磨一小时，然后放微波干燥设备中进行烘烤，温度为100-200摄氏度，时间为一小时，制得正极活性物质；
S3：制成正极浆料，将混合溶液和正极活性物质放入超剪切分散设备中进行剪切搅拌，实现充分混合，并依次加入PVDF溶液、NMP溶剂、粘合剂，以350r/min搅拌两小时，然后对浆料进行固含量、粘度、混料细度、振实密度、密度检测，制得正极浆料；
S4：混合负极材料，碳纳米管溶液、纳米氧化硅、纳米氧化钛和甲基吡咯烷酮溶液进行混合，使用双行星搅拌机进行搅拌，搅拌温度为35-55摄氏度，时间为30-80分钟，制得混合溶液，将石墨碳粉、镀银石英粉和炭黑导电剂加入球磨器中，球磨三次，每次研磨三十分钟，然后放微波干燥设备中进行烘烤，温度为100-200摄氏度，时间为一小时，制得负极活性物质；
S5：制成负极浆料，将混合溶液和负极活性物质放入超剪切分散设备中进行剪切搅拌，实现充分混合，加入粘合剂，以280r/min搅拌两小时，然后对浆料进行固含量、粘度、混料细度、振实密度、密度检测，制得负极浆料；
S6：进行涂布烘干，使用涂布机将正极浆料和负极浆料分别均匀的涂抹到铝箔和铜箔上，并送入烘箱内进行干燥，温度为40-55摄氏度，时间为二十五分钟；
S7：冷压分切极片，将极片送入碾压车间中，使用碾压辊将附着正负极材料的极片进行冷压，让材料之间更为紧密、提升能量密度，冷压后，根据需要的尺寸对极片进行分切，并使用打磨机打磨极片边部的毛刺，再使用模切机切割出正负极的导电极耳；
S8：加工隔膜，将多官环氧树脂和低分子聚碳橡胶放置到真空搅拌罐中进行混合搅拌，搅拌一小时，温度为四十五摄氏度，再静置五分钟，然后使用涂布机将多官环氧树脂和低分子聚碳橡胶的混合液均匀的涂抹在隔膜的正反面上，然后置于温度为66～130摄氏度下，保温固化二十五分钟即可，得到加工后的隔膜厚度为1-3毫米；
S9：卷绕成型，将正极片、负极片和隔膜放置在全自动卷包机上进行卷绕，隔膜把正极片和负极片进行隔离，并使用CCD视觉检测设备可实现自动检测及自动纠偏，确保电芯极片不错位；
S10：烘干注液，将制备好的锂电芯放入烘干箱中静置4-9小时，温度为75摄氏度，烘干锂电芯内部的水分至达标，再往锂电芯内部注入电解液并进行预封，此时再将锂电芯静置两小时即可；
S11：化成检测，通过充放电使电芯内部发生化学反应形成SEI膜，同时进行X-ray监测、绝缘监测、焊接监测、容量测试，对电芯进行激活后，第二次灌注电解液、称重、注液口焊接、气密性检测，自放电测试高温老化以及静置，保证产品性能。
2.根据权利要求1所述的一种稳定性高的锂电芯制备方法，其特征在于：步骤S1中隔膜采用聚偏氟乙烯隔膜。
3.根据权利要求1所述的一种稳定性高的锂电芯制备方法，其特征在于：步骤S2和S4中双行星搅拌机的搅拌速度为290r/min，球磨器的转速为2000r/min进行砂磨，温度为二十摄氏度。
4.根据权利要求1所述的一种稳定性高的锂电芯制备方法，其特征在于：步骤S3和S5中混合温度为四十五摄氏度。
5.根据权利要求1所述的一种稳定性高的锂电芯制备方法，其特征在于：步骤S8中真空搅拌罐的转速为500r/min。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112018449A (zh) * 2020-08-13 2020-12-01 昆山聚创新能源科技有限公司 锂电池软包电芯制造方法及热压装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102522562A (zh) * 2011-12-23 2012-06-27 彩虹集团公司 正极活性物质及利用其制备的锂离子二次电池
CN106450156A (zh) * 2016-09-28 2017-02-22 湖南立方新能源科技有限责任公司 一种电极片及其制作方法
CN108987671A (zh) * 2018-08-13 2018-12-11 北京卫蓝新能源科技有限公司 一种高安全复合正极极片、其制备方法及其应用
CN109244475A (zh) * 2018-11-05 2019-01-18 宁德新能源科技有限公司 电化学装置及包含其的电子装置
CN109244362A (zh) * 2018-11-05 2019-01-18 宁德新能源科技有限公司 正极极片、电化学装置及包含其的电子装置
CN109755462A (zh) * 2017-11-08 2019-05-14 宁德时代新能源科技股份有限公司 一种正极极片、电化学装置及安全涂层

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6316207B2 (ja) * 2012-12-12 2018-04-25 エルジー・ケム・リミテッド 二次電池用電極、それを含む二次電池及びケーブル型二次電池

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102522562A (zh) * 2011-12-23 2012-06-27 彩虹集团公司 正极活性物质及利用其制备的锂离子二次电池
CN106450156A (zh) * 2016-09-28 2017-02-22 湖南立方新能源科技有限责任公司 一种电极片及其制作方法
CN109755462A (zh) * 2017-11-08 2019-05-14 宁德时代新能源科技股份有限公司 一种正极极片、电化学装置及安全涂层
CN108987671A (zh) * 2018-08-13 2018-12-11 北京卫蓝新能源科技有限公司 一种高安全复合正极极片、其制备方法及其应用
CN109244475A (zh) * 2018-11-05 2019-01-18 宁德新能源科技有限公司 电化学装置及包含其的电子装置
CN109244362A (zh) * 2018-11-05 2019-01-18 宁德新能源科技有限公司 正极极片、电化学装置及包含其的电子装置

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