[发明专利]一种高压实密度的正极材料的制作配方

说明书

本发明公开了一种高压实密度的正极材料的制作配方，包括以下质量比组分：1%聚偏氟乙烯粉末、1%碳纳米管粉末、1%导电炭黑粉末以及97%811镍钴锰酸锂粉末，将上述粉末混入N‑甲基吡咯烷酮溶剂进行搅拌制成正极材料的浆料。本发明的配方组成材料再加工冷压工艺后，原材中的大小颗粒混合可以有效增加材料的压实密度，并且提高克容量以及电池的循环性能。

技术领域

本发明涉及汽车动力锂电池技术领域，尤其涉及一种高压实密度的正极材料的制作配方。

背景技术

近年来研究者通过各种手段来提高锂离子电池的能量密度，如提高正负极材料的比容量，使用高镍三元以及硅碳负极等，来改善其续航里程的不足。三元材料相对于磷酸铁锂材料，有着更高的比容量，真实密度为4.8g/cm3，实际的压实密度一般只能做到3.4-3.5g/cm3，过高的压实密度会导致三元材料颗粒破碎，新鲜界面裸露导致电池寿命急剧下降。

也就是说，由于传统的正极材料的组成配方限制了其成型后的正极极片密度，所以如何提出一种能够提高正极极片密度的正极材料配方是业界亟待解决问题。

发明内容

本发明为了解决现有技术的上述不足，提出了一种高压实密度的正极材料的制作配方。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种高压实密度的正极材料的制作配方，包括以下质量比组分：1%聚偏氟乙烯粉末、1%碳纳米管粉末、1%导电炭黑粉末以及97%811镍钴锰酸锂粉末，将上述粉末混入N-甲基吡咯烷酮溶剂进行搅拌制成正极材料的浆料。

进一步地，所述811镍钴锰酸锂粉末采用粒径为4μm粒径、7μm粒径、14μm粒径的三种不同粒径的三元811镍钴锰酸锂颗粒等比例混合制成。

其中，上述的材料聚偏氟乙稀学名是Polyvinylidene Fluoride（英文缩写PVDF）碳纳米管的学名是Carbon Nanotube（英文缩写CNT）；导电炭黑的学名是superpli （英文缩写SP）；811镍钴锰酸锂学名是Lithium Nickel Cobalt Manganese Oxide（英文缩写NCM811）。

本发明的正极材料的配方将将粒径D50为4μm、7μm、14μm的三元颗粒等比例混合，并根据浆料配方1%PVDF、1%CNT、1%SP、97%NCM811制备成正极极片，经3.5g/cm3冷压后，与负极片、隔离膜、电解液组装成软包电池，并在4.2V下进行3C的循环测试。将正极片沿横截面进行Ar离子抛光，可以看到内部颗粒排列紧密，并且颗粒没有破碎现象出现。

与现有技术相比，本发明的配方组成材料再加工冷压工艺后，原材中的大小颗粒混合可以有效增加材料的压实密度，并且提高克容量以及电池的循环性能。

附图说明

图1为本发明的实施例中的C组冷压后截面扫描图；

图2为本发明的实施例中的D组冷压后截面扫描图；

图3为本发明的实施例中的C组和D组4.2V下的3C循环曲线图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对发明进行详细的说明。

实施例：试验对比

选取烧结得到不同粒径的NCM811材料，D50分别为4μm、7μm、14μm；等重量取三种D50的材料，混合均匀，得到混合粒径的三元NCM811。设置实验组别，其中，粒径4μm、7μm、14μm以及混合粒径分别为A、B、C、D四组，然后分别使用N-甲基吡咯烷酮溶剂将每一组正极材料制成浆料，经涂布、烘烤后进行冷压。