[发明专利]锂离子电池磷酸铁锂-钴酸锂复合正极极片的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及电池制造领域，更具体涉及一种锂离子动力电池磷酸铁锂-钴酸锂复合正极极片的制造方法，可用于制造各种类型的一次、二次锂离子电池，特别是用于制造锂离子动力电池。

背景技术

目前，锂离子电池工业所生产的锂离子电池正极片的制造，一般都是由活性物质单纯的磷酸铁锂、或者钴酸锂或者所谓三元材料等活性物质、导电剂超细石墨粉(Super-C)、粘结剂聚偏氟乙烯(PVDF)、溶粘剂(溶胀或增加粘结剂溶解性的试剂)N-甲基吡咯烷酮(NMP)、发泡剂或者增稠剂羧甲基纤维素钠(CMC)以及其它添加剂混合制作成浆料，浆料经过涂布工艺，单层涂敷到铝箔正极集流体上，点焊极耳等工序制作而成的。而由现有锂离子电池正极极片工艺制造的正极所制造的锂离子电池不仅存在：比容量低、大电流放电效果差、循环寿命短等缺点。而单纯钴酸锂正极活性物质所制造的锂离子电池工作电压较高(为3.6～3.7V)，但其存在极大的安全隐患，钴酸锂在较高的稳定条件下可能分解释放出氧气，氧气与有机电解液发生氧化还原作用而发生爆炸；单纯磷酸铁锂正极活性物质所制造的锂离子电池虽然不存在与钴酸锂类似的的安全隐患，但磷酸铁锂正极活性物质所制造的锂离子电池开路电压和工作电压都较低，其开路电压约为3.05～3.30V，工作电压一般在3.00～3.20V之间。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明的目的是在于提供了一种锂离子电池磷酸铁锂-钴酸锂复合正极极片的制造方法，这种锂离子电池磷酸铁锂-钴酸锂复合正极极片的应用，在不改变现有电池制造工艺步骤以及完全利用现有设备的前提下，采用钴酸锂活性物质及磷酸铁锂活性物质双层涂层结构，并适当增加乙炔黑或者超细活性炭导电剂的比例，而制造的一种锂离子电池磷酸铁锂-钴酸锂复合正极极片，能够有效地提高锂离子电池的放电容量、提高锂离子电池的大电流放电效果，并有效地延长锂离子电池使用寿命。此外，由于使用了两种活性物质磷酸铁锂和钴酸锂双层涂层，既能有效地利用两种正极活性材料的优点，又能客服两种材料的缺点和不足。钴酸锂的优点是工作电压高(钴酸锂3.6～3.7V)，不足是安全性能差，磷酸铁锂的优点是安全性能好。

本发明通过下述技术方案予以实现：所述的一种锂离子电池磷酸铁锂-钴酸锂复合正极极片的制造方法，主要包括双层正极活性物质浆料、正极集流体铝箔和镍带或镀镍钢带极耳3等三个部分构成。

进一步，本发明包括如下内容：

所述的一种锂离子电池磷酸铁锂-钴酸锂复合正极极片的制造方法，主要包括双层正极活性物质浆料、正极集流体铝箔和镍带或镀镍钢带极耳等三个部分构成；

所述的一种锂离子电池磷酸铁锂-钴酸锂复合正极极片的制造方法，其特征在于：双层正极活性物质浆料、集流体及极耳三部分的连接关系是：第一层活性物质浆料通过涂布工艺涂覆于集流体上，第二层活性物质浆料通过涂布工艺涂敷于第一层浆料之上，极耳通过点焊工艺点焊于集流体上。

一种锂离子电池磷酸铁锂-钴酸锂复合正极极片的制造方法，其步骤是：

A、第一层正极活性物质浆料由如下步骤制备：

第一步：将纳米钴酸锂正极活性物质与纳米Super-C导电剂按质量比为1∶5～10∶1的比例球磨混合均匀得到钴酸锂活性物质混合物；

第二步，将第一步得到的混合物与聚偏氟乙烯粘结剂按照质量比为1∶100～3∶100的比例混合均匀；

第三步，将第二步得到的混合物与的含量为1％(质量比)的羧甲基纤维素纳(增稠剂)按照质量比为1∶10～1∶5的比例混合，并添加相当聚偏氟乙烯50％(质量比)的N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶剂球磨混合均匀；

第四步，向第三步得到混合物中加入质量百分比为10～25％加蒸馏水球磨混合均匀，得到第一层正极活性物质浆料A；

B、第二层正极活性物质浆料1b由如下步骤制备：

第一步：将纳米磷酸铁锂与纳米Super-C导电剂按质量比为1∶5～10∶1的比例球磨混合均匀得到磷酸铁锂活性物质混合物；

第二步，将第一步得到的混合物与聚偏氟乙烯粘结剂按照质量比为1∶100～5∶100的比例球磨混合均匀；

第三步，将第二步得到的混合物与羧甲基纤维素纳(分散剂)按照质量比为1∶10～1∶5的比例混合，并添加相当聚偏氟乙烯质量50％的N-甲基吡咯烷酮(NMP)球磨混合均匀；

第四步，向第三步得到混合物中加入质量百分比为10～25％加蒸馏水球磨混合均匀，得到第二层正极活性物质浆料B；