[发明专利]一种镍钴锰酸锂物理混合磷酸锰锂为正极材料的电池制备方法

说明书

本发明公开了一种镍钴锰酸锂（523）物理混合磷酸锰锂为正极材料的电池制备方法，其特征是，包括如下步骤：1）制浆；2）涂布；3）对辊、分切、整片；4）卷绕；5）包PET套；6）化成；7）高温老化。这种方法操作简单，能降低正极材料的成本，且制备得到的电池具有良好的电化学性能和良好的安全性能。

技术领域

本发明涉及电化学技术领域，具体是一种镍钴锰酸锂（523）物理混合磷酸锰锂为正极材料的电池制备方法。

背景技术

锂离子电池以其能量密度高、循环性能好、无记忆效应等优点迅速得到发展和普及，成为了最重要的二次电池技术之一，目前锂离子电池几乎是所有消费电子产品的能量供应单元。正极材料作为锂离子电池的重要组成部分，对于它的性能提升的研究一直是重中之重。对于正极材料的改性方法主要有以下几种：元素掺杂改性，表面修饰改性，构建结构稳定的形貌结构等。然而，这些改性手段存在着操作工步复杂、不利于工业化生产、改性方法价格昂贵和对材料大小和形貌晶型存在局限性等问题。目前需要一种简单的、可以工业化使用的、经济实惠的改性方法使得正极材料有明显的性能提升。

在锂离子电池材料中，三元材料电池综合了钴酸锂、镍酸锂和锰酸锂三类材料的优点，形成了钴酸锂/镍酸锂/锰酸锂三相的共熔体系，存在明显的三元协同效应，具有能量密度高，压实密度高，循环寿命长的优点，但同时，还有安全性能差，成本高，改性工艺复杂等问题未解决。而磷酸锰锂作为一种常用的锂离子电池正极材料，虽然具有能量密度高，成本低的优势，但是其导电性差、比表面积高、压实密度低的问题限制了它的使用。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，而提供一种镍钴锰酸锂（523）物理混合磷酸锰锂为正极材料的电池制备方法。这种方法操作简单，能降低正极材料的成本，且制备得到的电池具有良好的电化学性能和良好的安全性能。

实现本发明目的的技术方案是：

一种镍钴锰酸锂（523）物理混合磷酸锰锂为正极材料的电池制备方法，与现有技术不同的是，包括如下步骤：

1）制浆：将粘结剂PVDF、溶剂NMP、导电剂石墨（Ks-6)、碳纳米管（CNT）、正极材料NCM523与LMP混合活性物质混合，调节粘度为4000Pa·s-7000 Pa·s制成正极材料浆料；将溶剂去离子水、粘结剂CMC、导电剂SP、石墨、SBR混合调节粘度为4000 Pa·s -7000 Pa·s制成负极材料浆料；

2）涂布：对步骤1）制好的正极材料浆料和负极材料浆料分别在规格为631×0.014或631×0.016铝箔和638×0.008或648×0.008或653×0.008或645×0.008铜箔上涂布成正极极片和负极极片；

3）对辊、分切、整片：对涂布好的极片进行对辊、分切、整片，得到涂布均匀、压实密度为3.0 g/cm³-3.5 g/cm³，分切完整的极片带；

4）卷绕：将正极极片带和负极极片带由隔膜间隔卷绕成电芯，并将电芯于60°C-80°C进行烘烤；

5）包PET套：将卷绕后的电芯入壳、注液封壳、并清洗、涂油，外包墨绿色PET套，得到电池初品；

6）化成：将电池初品以3650 mV电压、100mA-900 mA电流分梯次充电，以3650 mV电压、900 mA电流放电化成，得到化成后的电池初品；

7）高温老化：将化成后的电池初品在22°C -45°C下老化96 h -132 h，电池初品成为合格电池成品。

步骤1）中正极材料NCM523与LMP混合活性物质的混合比例为95:5或90:10或80:20。