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专利号: 2017102886449
申请人: 柳州豪祥特科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2024-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种锂电池正极材料的制备方法,其特征在于,其包括以下步骤:

步骤A、将正极活性物质均分为三等份,将导电剂均分为三等份,将粘结剂按重量比1:

1:1:1.2分为四份,将分散剂按重量比为1:1:1:2分为四份,将第一份的粘结剂倒入装有溶剂的搅拌机中,边搅拌边向搅拌机中同时加入第一等份的导电剂和第一等份的正极活性物质,待第一等份的导电剂和第一等份的正极活性物质加入完毕后,向搅拌机中加入第一份分散剂,高速搅拌1~2h后抽真空,当搅拌机内的真空度达0.01MPa时,再继续抽3min,在真空状态下中速搅拌1.5~2.5h,搅拌结束后,关闭真空,向搅拌机中加入溶剂重量的0.2%的无水乙醇,再次抽真空低速搅拌0.3~1.3h;搅拌完毕后,关闭真空,将搅拌机中的物料过

100目筛,得第一混合料;其中,所述溶剂的重量为第一等份的正极活性物质重量的4倍;

步骤B、将第二等份的正极活性物质、第二等份的导电剂、第二份的粘结剂和第二份的分散剂,以及第三等份的正极活性物质、第三等份的导电剂、第三份粘结剂和第三份的分散剂,分别按照步骤A的操作处理,得第二混合料和第三混合料;

步骤C、将所述第一混合料、所述第二混合料、所述第三混合料和第四份分散剂混合,充分搅拌5~7h,在160~200℃的真空干燥箱中保存2~4h,然后将烘干后的混合物在惰性气体中高温处理1~3h,处理温度为450~600℃,得内核活性物料;

步骤D、将聚丙烯和纳米无机颗粒置于无水乙醇溶液中并制成悬浮液,将所述悬浮液和第四份粘结剂加入装有所述内核活性物料的搅拌机中,高速搅拌40~50min,使得所述悬浮液充分浸润所述内核活性物料,启动搅拌机加热装置使得搅拌机内温度升至60~70℃,并恒温50~60min,得包覆物,将所述包覆物置于有氧的,温度为750~1000℃的环境下煅烧5~8h,升温速度为5~10℃/min,得所述磷酸铁锂锂电池正极材料;

其中,所述正极活性物质,其为掺杂有质量百分比为0.1%的钛、质量百分比为0.2%的镁和质量百分比为0.1%的铝的改性磷酸铁锂。

2.如权利要求1所述的锂电池正极材料的制备方法,其特征在于,所述导电剂,其为重量比为1:2的碳纤维和石墨烯混合形成的复合物。

3.如权利要求2所述的锂电池正极材料的制备方法,其特征在于,所述碳纤维的制备方法为:按重量份数计,取30~40份乙酸木质素,20~28份的碱性木质素分别溶于100份的乙酸溶液中,配置第一溶液和第二溶液,向所述第一溶液中加入0.01~0.03份的金属镍,得第一纺丝液;所述第二溶液中加入0.01~0.03份的金属铜,得第二纺丝液;将所述第一纺丝液和所述第二纺丝液置于高压静电纺丝装置中,进行静电纺丝,得到第一纳米纤维和第二纳米纤维,将第一纳米纤维和第二纳米纤维混合放入马弗炉中进行预氧化,然后将预氧化后的纳米纤维混合物置氮气保护下升温至700℃,升温速率为100℃/h,碳化处理1h后冷却至室温,粉碎即得所述碳纤维。

4.如权利要求3所述的锂电池正极材料的制备方法,其特征在于,所述粘结剂,其包括重量比为3:1:1的丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠和聚甲基丙烯酸。

5.如权利要求4所述的锂电池正极材料的制备方法,其特征在于,所述分散剂包括重量比为2:1的聚乙二醇和聚乙烯醇;所述溶剂为N-甲基吡咯烷酮。

6.如权利要求5所述的锂电池正极材料的制备方法,其特征在于,所述正极活性物质、所述导电剂、所述粘结剂和所述分散剂的质量比90.8:3.1~4.5:3.1~4.5:0.9~1.5,所述溶剂与所述正极活性物质的质量比为2.5:1。

7.如权利要求6所述的锂电池正极材料的制备方法,其特征在于,所述高速搅拌的速度为公转40~50Hz,自转30~40Hz,中速搅拌的速度为公转20~30Hz,自转20~30Hz;低速搅拌的速度为公转10Hz,自转0Hz。