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掺杂锰酸锂的正极浆料的搅拌工艺的制作方法

2023-02-02 01:04:45 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及钠离子电池技术领域,特别是涉及一种掺杂锰酸锂的正极浆料的搅拌工艺。


背景技术:

2.正极浆料包括正极活性材料,而正极活性材料中的碱性物质较易进攻聚偏二氟乙烯上的c-f键,导致聚偏二氟乙烯脱hf生成双键,而双键容易与空气中的氧气反应生成过氧化物,过氧化物分解产生氧自由基,然后自身偶合导致聚偏二氟乙烯交联,进而产生凝胶现象。当正极浆料的ph大于10时,容易发生凝胶反应。
3.传统的工艺采用草酸对正极浆料进行中和,虽然起到了减少凝胶的效果,但是,草酸会腐蚀铝箔,且草酸与正极活性材料中的碱性物质反应生成草酸盐,草酸盐的热稳定性较差,草酸盐热分解会产生气体,对电池的循环性能产生影响;此外,草酸具有毒性。


技术实现要素:

4.本发明的目的是克服现有技术中的不足之处,提供一种确保电池循环性能且降低电池毒性的掺杂锰酸锂的正极浆料的搅拌工艺。
5.本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:一种掺杂锰酸锂的正极浆料的搅拌工艺,包括如下步骤:
6.对无水乙醇和一元羧酸进行混合操作,得到ph值调节剂;
7.将所述ph值调节剂加入到甲基吡咯烷酮溶液中进行弱酸性处理,以使所述甲基吡咯烷酮溶液呈弱酸性;
8.对正极活性材料、导电剂和聚偏二氟乙烯的混合物进行预处理;
9.对预处理后的所述正极活性材料、所述导电剂和所述聚偏二氟乙烯的混合物进行搅拌操作,得到粉料;
10.对所述粉料进行湿润处理,得到正极浆料半成品;
11.对所述正极浆料半成品进行预捏合处理;
12.对预捏合处理后的所述正极浆料半成品进行捏合处理;
13.对捏合处理后的所述正极浆料半成品进行分散处理,得到分散处理后的所述正极浆料。
14.在其中一个实施例中,对所述粉料进行湿润处理,得到正极浆料的步骤,具体为:将弱酸性处理后的所述甲基吡咯烷酮溶液加入到所述粉料中,然后对弱酸性处理后的所述甲基吡咯烷酮溶液和所述粉料进行搅拌。
15.在其中一个实施例中,所述无水乙醇与所述一元羧酸的质量比为1:1。
16.在其中一个实施例中,所述ph值调节剂与所述正极活性材料的质量比为0.002~0.003。
17.在其中一个实施例中,在对所述甲基吡咯烷酮溶液进行超声波振动搅拌操作的条
件下,将所述ph值调节剂加入到所述甲基吡咯烷酮溶液中进行弱酸性处理,以使所述甲基吡咯烷酮溶液呈弱酸性。
18.在其中一个实施例中,所述超声波振动搅拌操作的超声波频率为20khz~50khz,所述超声波振动搅拌操作的时间为5min~10min。
19.在其中一个实施例中,在先对所述甲基吡咯烷酮溶液通入氮气、然后对所述甲基吡咯烷酮溶液进行抽真空操作的条件下,将所述ph值调节剂加入到所述甲基吡咯烷酮溶液中进行弱酸性处理,以使所述甲基吡咯烷酮溶液呈弱酸性;其中,所述氮气的温度为40℃~50℃。
20.在其中一个实施例中,对所述甲基吡咯烷酮溶液通入氮气的时间为3min~5min。
21.在其中一个实施例中,所述抽真空操作的时间为2min。
22.在其中一个实施例中,所述正极活性材料包括钠离子正极活性材料和锰酸锂正极活性材料。
23.与现有技术相比,本发明至少具有以下优点:
24.1)本发明的掺杂锰酸锂的正极浆料的搅拌工艺,对无水乙醇和一元羧酸进行混合操作,得到ph值调节剂,将ph值调节剂加入到甲基吡咯烷酮溶液中进行弱酸性处理,以使甲基吡咯烷酮溶液呈弱酸性,即一元羧酸加入到甲基吡咯烷酮溶液中,用于中和甲基吡咯烷酮溶液中的游离氨,且ph值调节剂具有较高的挥发性,用于抑制甲基吡咯烷酮的氨挥发。
25.2)本发明的掺杂锰酸锂的正极浆料的搅拌工艺,一元羧酸中和游离氨后,继续对甲基吡咯烷酮溶液滴加一元羧酸,直至甲基吡咯烷酮溶液呈弱酸性,即弱酸性处理后的甲基吡咯烷酮溶液中存在一元羧酸,用于后续湿润处理、预捏合处理、捏合处理和分散处理时对正极活性材料中的碱性物质进行中和,使正极浆料半成品和正极浆料的ph始终为弱碱性或中性,避免了ph大于10的碱性环境使聚偏二氟乙烯产生凝胶现象的问题,进而确保聚偏二氟乙烯对正极活性材料起到的粘结作用,进而使后续搅拌均匀的正极浆料较为稳定,减轻了由于正极浆料不均匀而产生颗粒粉料,进而导致粉料短路碳化的问题,进而减轻了粉料短路碳化造成的电压降的现象,进而确保电池电压的稳定性、循环性能以及充放电倍率性能。
26.3)本发明的掺杂锰酸锂的正极浆料的搅拌工艺,由于一元羧酸为弱酸,且一元羧酸的羧基基团较少,因此避免了腐蚀铝箔的问题,且一元羧酸与正极活性材料中的碱性物质反应生成一元羧酸盐,一元羧酸盐的热稳定性较好,避免了因热分解产生气体而对电池的循环性能产生影响的问题,且一元羧酸几乎无毒性,进而降低了电池的毒性。
附图说明
27.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
28.图1为本发明一实施方式的掺杂锰酸锂的正极浆料的搅拌工艺的示意图;
29.图2为本发明另一实施方式的掺杂锰酸锂的正极浆料的搅拌工艺的流程图。
具体实施方式
30.为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施方式。相反地,提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
31.需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
32.除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
33.一实施方式的掺杂锰酸锂的正极浆料的搅拌工艺,包括如下步骤的部分或全部:
34.s101、对无水乙醇和一元羧酸进行混合操作,得到ph值调节剂;
35.s103、将ph值调节剂加入到甲基吡咯烷酮溶液中进行弱酸性处理,以使甲基吡咯烷酮溶液呈弱酸性;
36.s105、对正极活性材料、导电剂和聚偏二氟乙烯的混合物进行预处理;
37.s107、对预处理后的正极活性材料、导电剂和聚偏二氟乙烯的混合物进行搅拌操作,得到粉料;
38.s109、对粉料进行湿润处理,得到正极浆料半成品;
39.s111、对正极浆料半成品进行预捏合处理;
40.s113、对预捏合处理后的正极浆料半成品进行捏合处理;
41.s115、对捏合处理后的正极浆料半成品进行分散处理,得到分散处理后的正极浆料。
42.上述的掺杂锰酸锂的正极浆料的搅拌工艺,对无水乙醇和一元羧酸进行混合操作,得到ph值调节剂,将ph值调节剂加入到甲基吡咯烷酮溶液中进行弱酸性处理,以使甲基吡咯烷酮溶液呈弱酸性,即一元羧酸加入到甲基吡咯烷酮溶液中,用于中和甲基吡咯烷酮溶液中的游离氨,且ph值调节剂具有较高的挥发性,用于抑制甲基吡咯烷酮的氨挥发。此外,一元羧酸中和游离氨后,继续对甲基吡咯烷酮溶液滴加一元羧酸,直至甲基吡咯烷酮溶液呈弱酸性,即弱酸性处理后的甲基吡咯烷酮溶液中存在一元羧酸,用于后续湿润处理、预捏合处理、捏合处理和分散处理时对正极活性材料中的碱性物质进行中和,使正极浆料半成品和正极浆料的ph始终为弱碱性或中性,避免了ph大于10的碱性环境使聚偏二氟乙烯产生凝胶现象的问题,进而确保聚偏二氟乙烯对正极活性材料起到的粘结作用,进而使后续搅拌均匀的正极浆料较为稳定,减轻了由于正极浆料不均匀而产生颗粒粉料,进而导致粉料短路碳化的问题,进而减轻了粉料短路碳化造成的电压降的现象,进而确保电池电压的稳定性、循环性能以及充放电倍率性能。此外,由于一元羧酸为弱酸,且一元羧酸的羧基基团较少,因此避免了腐蚀铝箔的问题,且一元羧酸与正极活性材料中的碱性物质反应生成一元羧酸盐,一元羧酸盐的热稳定性较好,避免了因热分解产生气体而对电池的循环性能
产生影响的问题,且一元羧酸几乎无毒性,进而降低了电池的毒性。
43.进一步地,弱酸性指ph大于或等于4且小于7。
44.需要说明的是,a箭头表示氮气的流动方向,b箭头表示弱酸性处理后的甲基吡咯烷酮溶液的流动方向。
45.在其中一个实施例中,对粉料进行湿润处理,得到正极浆料的步骤,具体为:将弱酸性处理后的甲基吡咯烷酮溶液加入到粉料中,然后对弱酸性处理后的甲基吡咯烷酮溶液和粉料进行搅拌。可以理解,粉料包括正极活性材料,正极活性材料具有碱性物质,弱酸性处理后的甲基吡咯烷酮溶液中存在一元羧酸,用于湿润处理时对正极活性材料中的碱性物质进行中和,使正极浆料半成品的ph始终为弱碱性或中性,避免了ph大于10的碱性环境使聚偏二氟乙烯产生凝胶现象的问题,进而确保聚偏二氟乙烯对正极活性材料起到的粘结作用,进而使后续搅拌均匀的正极浆料较为稳定,减轻了由于正极浆料不均匀而产生颗粒粉料,进而导致粉料短路碳化的问题,进而减轻了粉料短路碳化造成的电压降的现象,进而确保电池电压的稳定性、循环性能以及充放电倍率性能。
46.在其中一个实施例中,无水乙醇与一元羧酸的质量比为1:1。可以理解,一元羧酸加入到甲基吡咯烷酮溶液中,用于中和甲基吡咯烷酮溶液中的游离氨,且ph值调节剂具有较高的挥发性,用于抑制甲基吡咯烷酮的氨挥发。一元羧酸用于对湿润处理、预捏合处理、捏合处理和分散处理时对正极活性材料中的碱性物质进行中和,使正极浆料半成品和正极浆料的ph始终为弱碱性或中性,避免了ph大于10的碱性环境使聚偏二氟乙烯产生凝胶现象的问题,进而确保聚偏二氟乙烯对正极活性材料起到的粘结作用,进而使后续搅拌均匀的正极浆料较为稳定,减轻了由于正极浆料不均匀而产生颗粒粉料,进而导致粉料短路碳化的问题,进而减轻了粉料短路碳化造成的电压降的现象,进而确保电池电压的稳定性、循环性能以及充放电倍率性能。一元羧酸为弱酸,且一元羧酸的羧基基团较少,因此避免了腐蚀铝箔的问题,且一元羧酸与正极活性材料中的碱性物质反应生成一元羧酸盐,一元羧酸盐的热稳定性较好,避免了因热分解产生气体而对电池的循环性能产生影响的问题,且一元羧酸几乎无毒性,进而降低了电池的毒性。
47.在其中一个实施例中,ph值调节剂与正极活性材料的质量比为0.002~0.003。可以理解,当ph值调节剂与正极活性材料的质量比为0.002~0.003时,较易使正极浆料的ph调节至中性,避免了ph大于10的碱性环境使聚偏二氟乙烯产生凝胶现象的问题,进而确保聚偏二氟乙烯对正极活性材料起到的粘结作用,进而使搅拌均匀的正极浆料较为稳定,减轻了由于正极浆料不均匀而产生颗粒粉料,进而导致粉料短路碳化的现象,进而减轻了粉料短路碳化造成的电压降的现象,进而确保电池电压的稳定性、循环性能以及充放电倍率性能。
48.在其中一个实施例中,在对甲基吡咯烷酮溶液进行超声波振动搅拌操作的条件下,将ph值调节剂加入到甲基吡咯烷酮溶液中进行弱酸性处理,以使甲基吡咯烷酮溶液呈弱酸性。可以理解,超声波振动为较高频振动,较高频振动产生的剪切力,使甲基吡咯烷酮溶液产生较高频的振荡,进而使甲基吡咯烷酮溶液与ph值调节剂充分混合均匀,进而确保后续湿润处理、预捏合处理、捏合处理和分散处理时加入的弱酸性处理后的甲基吡咯烷酮溶液的一致性,即确保加入的甲基吡咯烷酮溶液中的一元羧酸的浓度的一致性,亦即是,确保后续湿润处理、预捏合处理、捏合处理和分散处理时加入的弱酸性处理后的甲基吡咯烷
酮溶液的均匀性,进而使后续湿润处理、预捏合处理、捏合处理和分散处理时的正极浆料半成品的ph较易调节至弱碱性或中性,避免了ph大于10的碱性环境使聚偏二氟乙烯产生凝胶现象的问题,进而确保聚偏二氟乙烯对正极活性材料起到的粘结作用,进而使后续搅拌均匀的正极浆料较为稳定,减轻了由于正极浆料不均匀而产生颗粒粉料,进而导致粉料短路碳化的问题,进而减轻了粉料短路碳化造成的电压降的现象,进而确保电池电压的稳定性、循环性能以及充放电倍率性能。
49.在其中一个实施例中,超声波振动搅拌操作的超声波频率为20khz~50khz,超声波振动搅拌操作的时间为5min~10min。可以理解,20khz~50khz的超声波频率为较高的超声波频率,当超声波振动搅拌操作的超声波频率为20khz~50khz,超声波振动搅拌操作的时间为5min~10min时,超声波振动使甲基吡咯烷酮溶液产生较高频且时间较长的振荡,进而使甲基吡咯烷酮溶液与ph值调节剂充分混合均匀,进而确保后续湿润处理、预捏合处理、捏合处理和分散处理时加入的弱酸性处理后的甲基吡咯烷酮溶液的一致性,即确保加入的甲基吡咯烷酮溶液中的一元羧酸的浓度的一致性,亦即是,确保后续湿润处理、预捏合处理、捏合处理和分散处理时加入的弱酸性处理后的甲基吡咯烷酮溶液的均匀性,进而使后续湿润处理、预捏合处理、捏合处理和分散处理时的正极浆料半成品的ph较易调节至弱碱性或中性,避免了ph大于10的碱性环境使聚偏二氟乙烯产生凝胶现象的问题,进而确保聚偏二氟乙烯对正极活性材料起到的粘结作用,进而使后续搅拌均匀的正极浆料较为稳定,减轻了由于正极浆料不均匀而产生颗粒粉料,进而导致粉料短路碳化的问题,进而减轻了粉料短路碳化造成的电压降的现象,进而确保电池电压的稳定性、循环性能以及充放电倍率性能,且避免了更高频超声波振动的成本增加的问题。
50.在其中一个实施例中,在先对甲基吡咯烷酮溶液通入氮气、然后对甲基吡咯烷酮溶液进行抽真空操作的条件下,将ph值调节剂加入到甲基吡咯烷酮溶液中进行弱酸性处理,以使甲基吡咯烷酮溶液呈弱酸性;其中,氮气的温度为40℃~50℃。可以理解,对甲基吡咯烷酮溶液通入氮气,氮气的温度为40℃~50℃,温度为40℃~50℃的氮气能够置换出甲基吡咯烷酮溶液中的水分,以去除甲基吡咯烷酮溶液中水分,然后对甲基吡咯烷酮溶液进行抽真空操作,将水分抽走,配合后续得到的无水的粉料,使后续湿润处理、预捏合处理、捏合处理和分散处理时的正极浆料半成品处于无水环境,避免了后续正极浆料半成品与水分发生团聚的问题,且避免了后续湿润处理、预捏合处理、捏合处理和分散处理时水分将聚偏二氟乙烯萃取出来而产生非溶剂致相分离的问题,进而使正极浆料较为均匀,进而确保了电池的循环性能,还避免了后续甲基吡咯烷酮溶液与粉料混合后,聚偏二氟乙烯吸水影响粘结效果的问题,进而避免因粘结效果较差导致充电过程掉粉从而影响电压降的问题,进而确保电池电压的稳定性、循环性能以及充放电倍率性能,还避免了水分对电池的循环性能直接产生的影响,即进一步确保了电池的循环性能。
51.进一步地,氮气温度为40℃~50℃,避免了改变甲基吡咯烷酮溶液的性质或使甲基吡咯烷酮溶液发生反应的问题,进一步确保了电池的循环性能。
52.在其中一个实施例中,对甲基吡咯烷酮溶液通入氮气的时间为3min~5min。可以理解,当对甲基吡咯烷酮溶液通入氮气的时间为3min~5min时,氮气能够将水分从甲基吡咯烷酮溶液中置换出,以去除甲基吡咯烷酮溶液中水分,然后对甲基吡咯烷酮溶液进行抽真空操作,将水分抽走,配合后续得到的无水的粉料,使后续湿润处理、预捏合处理、捏合处
理和分散处理时的正极浆料半成品处于无水环境,避免了后续正极浆料半成品与水分发生团聚的问题,且避免了后续湿润处理、预捏合处理、捏合处理和分散处理时水分将聚偏二氟乙烯萃取出来而产生非溶剂致相分离的问题,进而使正极浆料较为均匀,进而确保了电池的循环性能,还避免了后续甲基吡咯烷酮溶液与粉料混合后,聚偏二氟乙烯吸水影响粘结效果的问题,进而避免因粘结效果较差导致充电过程掉粉从而影响电压降的问题,进而确保电池电压的稳定性、循环性能以及充放电倍率性能,还避免了水分对电池的循环性能直接产生的影响,即进一步确保了电池的循环性能。
53.在其中一个实施例中,抽真空操作的时间为2min。可以理解,当抽真空操作的时间为2min时,抽真空操作能够通过氮气带走水分,配合后续得到的无水的粉料,使后续湿润处理、预捏合处理、捏合处理和分散处理时的正极浆料半成品处于无水环境,避免了后续正极浆料半成品与水分发生团聚的问题,且避免了后续湿润处理、预捏合处理、捏合处理和分散处理时水分将聚偏二氟乙烯萃取出来而产生非溶剂致相分离的问题,进而使正极浆料较为均匀,进而确保了电池的循环性能,还避免了后续甲基吡咯烷酮溶液与粉料混合后,聚偏二氟乙烯吸水影响粘结效果的问题,进而避免因粘结效果较差导致充电过程掉粉从而影响电压降的问题,进而确保电池电压的稳定性、循环性能以及充放电倍率性能,还避免了水分对电池的循环性能直接产生的影响,即进一步确保了电池的循环性能。
54.在其中一个实施例中,正极活性材料包括钠离子正极活性材料和锰酸锂正极活性材料。可以理解,将锰酸锂正极活性材料掺杂到钠离子正极活性材料中得到的正极活性材料,晶体结构稳定性较高,即正极材料结构的稳定性较高,提高了电池的循环性能。
55.在其中一个实施例中,采用超声波搅拌设备100将ph值调节剂加入到甲基吡咯烷酮溶液中进行弱酸性处理,以使甲基吡咯烷酮溶液呈弱酸性。可以理解,超声波搅拌设备用于对甲基吡咯烷酮溶液提供超声波振动,超声波振动为较高频振动,较高频振动产生的剪切力,使甲基吡咯烷酮溶液产生较高频的振荡,进而使甲基吡咯烷酮溶液与ph值调节剂充分混合均匀,进而确保后续湿润处理、预捏合处理、捏合处理和分散处理时加入的弱酸性处理后的甲基吡咯烷酮溶液的一致性,即确保加入的甲基吡咯烷酮溶液中的一元羧酸的浓度的一致性,亦即是,确保后续湿润处理、预捏合处理、捏合处理和分散处理时加入的弱酸性处理后的甲基吡咯烷酮溶液的均匀性,进而使后续湿润处理、预捏合处理、捏合处理和分散处理时的正极浆料半成品的ph较易调节至弱碱性或中性,避免了ph大于10的碱性环境使聚偏二氟乙烯产生凝胶现象的问题,进而确保聚偏二氟乙烯对正极活性材料起到的粘结作用,进而使后续搅拌均匀的正极浆料较为稳定,减轻了由于正极浆料不均匀而产生颗粒粉料,进而导致粉料短路碳化的问题,进而减轻了粉料短路碳化造成的电压降的现象,进而确保电池电压的稳定性、循环性能以及充放电倍率性能。
56.在其中一个实施例中,采用双行星搅拌缸设备200对正极活性材料、导电剂和聚偏二氟乙烯的混合物进行预处理;对预处理后的正极活性材料、导电剂和聚偏二氟乙烯的混合物进行搅拌操作,得到粉料。可以理解,采用超声波搅拌设备100将ph值调节剂加入到甲基吡咯烷酮溶液中进行弱酸性处理,以使甲基吡咯烷酮溶液呈弱酸性,超声波搅拌设备与双行星搅拌缸设备为两个独立的设备,即对甲基吡咯烷酮溶液的处理的步骤与得到粉料的步骤各自分开进行,使加入粉料中的甲基吡咯烷酮溶液呈弱酸性、混合较均匀且已去除水分。
57.可以理解,弱酸性处理后的甲基吡咯烷酮溶液与碱性物质进行中和,使正极浆料半成品和正极浆料的ph始终为弱碱性或中性,避免了ph大于10的碱性环境使聚偏二氟乙烯产生凝胶现象的问题,进而确保聚偏二氟乙烯对正极活性材料起到的粘结作用,进而使后续搅拌均匀的正极浆料较为稳定,减轻了由于正极浆料不均匀而产生颗粒粉料,进而导致粉料短路碳化的问题,进而减轻了粉料短路碳化造成的电压降的现象,进而确保电池电压的稳定性、循环性能以及充放电倍率性能。
58.可以理解,甲基吡咯烷酮溶液混合较均匀,确保后续湿润处理、预捏合处理、捏合处理和分散处理时加入的弱酸性处理后的甲基吡咯烷酮溶液的一致性,即确保加入的甲基吡咯烷酮溶液中的一元羧酸的浓度的一致性,亦即是,确保后续湿润处理、预捏合处理、捏合处理和分散处理时加入的弱酸性处理后的甲基吡咯烷酮溶液的均匀性,进而使后续湿润处理、预捏合处理、捏合处理和分散处理时的正极浆料半成品的ph较易调节至弱碱性或中性,避免了ph大于10的碱性环境使聚偏二氟乙烯产生凝胶现象的问题,进而确保聚偏二氟乙烯对正极活性材料起到的粘结作用,进而使后续搅拌均匀的正极浆料较为稳定,减轻了由于正极浆料不均匀而产生颗粒粉料,进而导致粉料短路碳化的问题,进而减轻了粉料短路碳化造成的电压降的现象,进而确保电池电压的稳定性、循环性能以及充放电倍率性能。
59.进一步地,去除水分的甲基吡咯烷酮溶液,配合后续得到的无水的粉料,使后续湿润处理、预捏合处理、捏合处理和分散处理时的正极浆料半成品处于无水环境,避免了后续正极浆料半成品与水分发生团聚的问题,且避免了后续湿润处理、预捏合处理、捏合处理和分散处理时水分将聚偏二氟乙烯萃取出来而产生非溶剂致相分离的问题,进而使正极浆料较为均匀,进而确保了电池的循环性能,还避免了后续甲基吡咯烷酮溶液与粉料混合后,聚偏二氟乙烯吸水影响粘结效果的问题,进而避免因粘结效果较差导致充电过程掉粉从而影响电压降的问题,进而确保电池电压的稳定性、循环性能以及充放电倍率性能,还避免了水分对电池的循环性能直接产生的影响,即进一步确保了电池的循环性能。
60.在其中一个实施例中,超声波搅拌设备与双行星搅拌缸设备之间夹设有密封上料管道300,超声波搅拌设备与自动上料管道之间夹设有第一阀门,双行星搅拌缸设备与自动上料管道之间夹设有第二阀门。可以理解,超声波搅拌设备与自动上料管道之间夹设有第一阀门,双行星搅拌缸设备与自动上料管道之间夹设有第二阀门,使对甲基吡咯烷酮溶液的处理的步骤与得到粉料的步骤各自分开进行,使加入粉料中的甲基吡咯烷酮溶液呈弱酸性、混合较均匀且已去除水分。
61.进一步地,弱酸性处理后的甲基吡咯烷酮溶液与碱性物质进行中和,使正极浆料半成品和正极浆料的ph始终为弱碱性或中性,避免了ph大于10的碱性环境使聚偏二氟乙烯产生凝胶现象的问题,进而确保聚偏二氟乙烯对正极活性材料起到的粘结作用,进而使后续搅拌均匀的正极浆料较为稳定,减轻了由于正极浆料不均匀而产生颗粒粉料,进而导致粉料短路碳化的问题,进而减轻了粉料短路碳化造成的电压降的现象,进而确保电池电压的稳定性、循环性能以及充放电倍率性能。
62.可以理解,甲基吡咯烷酮溶液混合较均匀,确保后续湿润处理、预捏合处理、捏合处理和分散处理时加入的弱酸性处理后的甲基吡咯烷酮溶液的一致性,即确保加入的甲基吡咯烷酮溶液中的一元羧酸的浓度的一致性,亦即是,确保后续湿润处理、预捏合处理、捏合处理和分散处理时加入的弱酸性处理后的甲基吡咯烷酮溶液的均匀性,进而使后续湿润
处理、预捏合处理、捏合处理和分散处理时的正极浆料半成品的ph较易调节至弱碱性或中性,避免了ph大于10的碱性环境使聚偏二氟乙烯产生凝胶现象的问题,进而确保聚偏二氟乙烯对正极活性材料起到的粘结作用,进而使后续搅拌均匀的正极浆料较为稳定,减轻了由于正极浆料不均匀而产生颗粒粉料,进而导致粉料短路碳化的问题,进而减轻了粉料短路碳化造成的电压降的现象,进而确保电池电压的稳定性、循环性能以及充放电倍率性能。进一步地,超声波搅拌设备与双行星搅拌缸设备之间夹设有密封上料管道,使超声波搅拌设备、双行星搅拌缸设备和密封上料管道共同形成密封环境,避免了传统的工艺中将烘烤后的粉料加入搅拌缸时与外界接触而带入微量水分的问题,使去除水分的甲基吡咯烷酮溶液加入到粉料的过程中,不接触到外界环境,使甲基吡咯烷酮溶液保持不含水分的状态,同样地,使粉料保持不含水分的状态,进而使由甲基吡咯烷酮溶液和粉料得到的正极浆料半成品不含水分,即后续湿润处理、预捏合处理、捏合处理和分散处理时的正极浆料半成品处于无水环境,避免了正极浆料半成品与水分发生团聚的问题,且避免了后续湿润处理、预捏合处理、捏合处理和分散处理时水分将聚偏二氟乙烯萃取出来而产生非溶剂致相分离的问题,进而使搅拌后的正极浆料较为均匀,进而确保了电池的循环性能,且避免了水分对电池的循环性能直接产生的影响,即进一步确保了电池的循环性能。
63.在其中一个实施例中,对正极活性材料、导电剂和聚偏二氟乙烯的混合物进行预处理的步骤,具体为:将温度为40℃~50℃的氮气通入到正极活性材料、导电剂和聚偏二氟乙烯的混合物中,然后对正极活性材料、导电剂和聚偏二氟乙烯的混合物进行抽真空操作。可以理解,将温度为40℃~50℃的氮气通入到正极活性材料、导电剂和聚偏二氟乙烯的混合物中,使正极活性材料吸附的水分子脱离正极活性材料表面,然后对正极活性材料、导电剂和聚偏二氟乙烯的混合物进行抽真空操作,将水分抽走,配合后续加入的无水的甲基吡咯烷酮溶液,使后续湿润处理、预捏合处理、捏合处理和分散处理时的正极浆料半成品处于无水环境,避免了正极浆料半成品与水分发生团聚的问题,且避免了后续湿润处理、预捏合处理、捏合处理和分散处理时水分将聚偏二氟乙烯萃取出来而产生非溶剂致相分离的问题,进而使搅拌后的正极浆料较为均匀,进而确保了电池的循环性能,且避免了水分对电池的循环性能产生的影响,即进一步确保了电池的循环性能,且氮气温度为40℃~50℃,避免了改变甲基吡咯烷酮溶液的性质或使甲基吡咯烷酮溶液发生反应的问题,进一步确保了电池的循环性能。
64.在其中一个实施例中,将温度为40℃~50℃的氮气通入到正极活性材料、导电剂和聚偏二氟乙烯的混合物中,通入氮气的时间为5min。可以理解,当通入氮气的时间为5min时,温度为40℃~50℃的氮气能够置换出正极活性材料、导电剂和聚偏二氟乙烯的混合物中的水分,然后对正极活性材料、导电剂和聚偏二氟乙烯的混合物进行抽真空操作,通过温度为40℃~50℃的氮气将水分抽走,配合后续加入的无水的甲基吡咯烷酮溶液,使后续湿润处理、预捏合处理、捏合处理和分散处理时的正极浆料半成品处于无水环境,避免了正极浆料半成品与水分发生团聚的问题,且避免了后续湿润处理、预捏合处理、捏合处理和分散处理时水分将聚偏二氟乙烯萃取出来而产生非溶剂致相分离的问题,进而使搅拌后的正极浆料较为均匀,进而确保了电池的循环性能,且避免了水分对电池的循环性能产生的影响,即进一步确保了电池的循环性能,且氮气温度为40℃~50℃,避免了改变甲基吡咯烷酮溶液的性质或使甲基吡咯烷酮溶液发生反应的问题,进一步确保了电池的循环性能。
65.在其中一个实施例中,对正极活性材料、导电剂和聚偏二氟乙烯的混合物进行抽真空操作,抽真空操作的时间为2min。可以理解,当抽真空操作的时间为2min时,抽真空操作能够通过氮气带走水分,配合后续加入的无水的甲基吡咯烷酮溶液,使后续湿润处理、预捏合处理、捏合处理和分散处理时的正极浆料半成品处于无水环境,避免了正极浆料半成品与水分发生团聚的问题,且避免了后续湿润处理、预捏合处理、捏合处理和分散处理时水分将聚偏二氟乙烯萃取出来而产生非溶剂致相分离的问题,进而使正极浆料较为均匀,进而确保了电池的循环性能,且避免了水分对电池的循环性能产生的影响,即进一步确保了电池的循环性能,且氮气温度为40℃~50℃,避免了改变甲基吡咯烷酮溶液的性质或使甲基吡咯烷酮溶液发生反应的问题,进一步确保了电池的循环性能。
66.在其中一个实施例中,采用搅拌组件400对预处理后的正极活性材料、导电剂和聚偏二氟乙烯的混合物进行混合搅拌操作。在本实施例中,搅拌组件的线速度为10m/min~12m/min,搅拌组件的公转速度为20转/min~50转/min。可以理解,当搅拌组件的线速度为10m/min~12m/min,搅拌组件的公转速度为20转/min~50转/min时,正极活性材料、导电剂和聚偏二氟乙烯的混合较为均匀,进而确保正极浆料的混合较为均匀,进而确保电池的循环性能。在本实施例中,搅拌组件可以为搅拌轴、搅拌刀或搅拌桨。
67.在其中一个实施例中,对正极活性材料、导电剂和聚偏二氟乙烯的混合物进行搅拌操作的时间为30min~60min。可以理解,当对正极活性材料、导电剂和聚偏二氟乙烯的混合物进行搅拌操作的时间为30min~60min时,搅拌时间较长,使正极活性材料、导电剂和聚偏二氟乙烯的混合较为均匀,进而确保正极浆料的混合较为均匀,进而确保电池的循环性能。
68.在其中一个实施例中,钠离子正极活性材料和锰酸锂正极活性材料的质量比为1.5~4。可以理解,当钠离子正极活性材料和锰酸锂正极活性材料的质量比为1.5~4时,锰酸锂正极活性材料掺杂到钠离子正极活性材料中得到的正极活性材料,晶体结构稳定性较高,即正极材料结构的稳定性较高,进而提高了电池的循环性能。
69.在其中一个实施例中,聚偏二氟乙烯与正极活性材料的质量比为1:100。可以理解,当聚偏二氟乙烯与正极活性材料的质量比为1:100时,聚偏二氟乙烯对正极活性材料的粘结效果较好,进而使搅拌均匀的正极浆料较为稳定,进而确保电池的循环性能。
70.在其中一个实施例中,对粉料进行湿润处理,得到正极浆料半成品的步骤,具体为:将弱酸性处理后的甲基吡咯烷酮溶液加入到粉料中,得到正极浆料半成品,然后对正极浆料半成品进行搅拌。可以理解,可以理解,粉料包括正极活性材料,正极活性材料具有碱性物质,弱酸性处理后的甲基吡咯烷酮溶液与碱性物质进行中和,使正极浆料半成品的ph始终为弱碱性或中性,避免了ph大于10的碱性环境使聚偏二氟乙烯产生凝胶现象的问题,进而确保聚偏二氟乙烯对正极活性材料起到的粘结作用,进而使搅拌均匀的正极浆料较为稳定,进而确保电池的循环性能。
71.在其中一个实施例中,将弱酸性处理后的甲基吡咯烷酮溶液加入到粉料中的步骤,具体为:首先根据公式s1=w*a/t1计算出弱酸性处理后的甲基吡咯烷酮溶液的加入速度s1,其次按照加入速度s1将弱酸性处理后的甲基吡咯烷酮溶液加入到粉料中,得到正极浆料半成品;其中,w为正极活性材料的质量,t1为将弱酸性处理后的甲基吡咯烷酮溶液加入到粉料中的时间。进一步地,a为5%~10%,t1为5min~10min。可以理解,根据函数公式计算
出甲基吡咯烷酮溶液的较合适的加入速度及较合适的加入量,使正极浆料半成品分散得较为均匀,进而使正极浆料分散较为均匀,减轻了由于正极浆料不均匀而产生颗粒粉料,进而导致粉料短路碳化的现象,进而减轻了粉料短路碳化造成的电压降的现象,进而确保电池电压的稳定性、循环性能以及充放电倍率性能。
72.在其中一个实施例中,采用搅拌组件对正极浆料半成品进行搅拌。在本实施例中,搅拌组件的分散线速度为3min~5min,搅拌组件的公转速度为10转/min~12转/min。可以理解,当搅拌组件的分散线速度为3min~5min,搅拌组件的公转速度为10转/min~12转/min时,正极浆料半成品被搅拌得较为均匀,使正极浆料半成品分散得较为均匀,进而使正极浆料分散较为均匀,减轻了由于正极浆料不均匀而产生颗粒粉料,进而导致粉料短路碳化的现象,进而减轻了粉料短路碳化造成的电压降的现象,进而确保电池电压的稳定性、循环性能以及充放电倍率性能。
73.在其中一个实施例中,在对弱酸性处理后的甲基吡咯烷酮溶液和粉料通入40℃~50℃的氮气的条件下,首先根据公式s1=w*a/t1计算出弱酸性处理后的甲基吡咯烷酮溶液的加入速度s1,其次按照加入速度s1将弱酸性处理后的甲基吡咯烷酮溶液加入到粉料中,得到正极浆料半成品;其中,w为正极活性材料的质量,t1为将弱酸性处理后的甲基吡咯烷酮溶液加入到粉料中的时间。在本实施例中,通入氮气的时间为5min~10min。可以理解,当通入氮气的时间为5min~10min时,氮气分别与正极活性材料及正极活性材料吸附的水分子的接触时间较长,使正极活性材料吸附的水分子脱离正极活性材料表面,以便后续正极浆料半成品进行抽真空操作,将水分抽走,配合后续加入的无水的甲基吡咯烷酮溶液,使湿润处理、后续的预捏合处理、后续的捏合处理和后续的分散处理时的正极浆料半成品处于无水环境,避免了后续正极浆料半成品与水分发生团聚的问题,且避免了湿润处理、预捏合处理、捏合处理和分散处理时水分将聚偏二氟乙烯萃取出来而产生非溶剂致相分离的问题,进而使正极浆料较为均匀,进而确保了电池的循环性能,还避免了后续甲基吡咯烷酮溶液与粉料混合后,聚偏二氟乙烯吸水影响粘结效果的问题,进而避免因粘结效果较差导致充电过程掉粉从而影响电压降的问题,进而确保电池电压的稳定性、循环性能以及充放电倍率性能,还避免了水分对电池的循环性能直接产生的影响,即进一步确保了电池的循环性能。
74.在其中一个实施例中,对正极浆料半成品进行预捏合处理的步骤,具体为:首先根据公式s2=w*b/t2计算出弱酸性处理后的甲基吡咯烷酮溶液的加入速度s2,其次按照加入速度s2将弱酸性处理后的甲基吡咯烷酮溶液加入到正极浆料半成品中;其中,w为正极活性材料的质量,t2为将弱酸性处理后的甲基吡咯烷酮溶液加入到粉料中的时间。进一步地,b为15%~20%,t2为10min~20min。。可以理解,根据函数公式计算出甲基吡咯烷酮溶液的较合适的加入速度及较合适的加入量,使正极浆料半成品分散得较为均匀,进而使正极浆料分散较为均匀,减轻了由于正极浆料不均匀而产生颗粒粉料,进而导致粉料短路碳化的现象,进而减轻了粉料短路碳化造成的电压降的现象,进而确保电池电压的稳定性、循环性能以及充放电倍率性能。
75.在其中一个实施例中,采用搅拌组件对正极浆料半成品进行混合搅拌操作。在本实施例中,搅拌组件的分散线速度为6m/min~8m/min,搅拌组件的公转速度为12转/min~14转/min。可以理解,当搅拌组件的分散线速度为6m/min~8m/min,搅拌组件的公转速度为
12转/min~14转/min时,正极浆料半成品被搅拌得较为均匀,进而使正极浆料分散较为均匀,减轻了由于正极浆料不均匀而产生颗粒粉料,进而导致粉料短路碳化的现象,进而减轻了粉料短路碳化造成的电压降的现象,进而确保电池电压的稳定性、循环性能以及充放电倍率性能。
76.进一步地,搅拌组件为搅拌轴、搅拌刀或搅拌桨。
77.在其中一个实施例中,在对正极浆料半成品进行去水分操作的条件下,对正极浆料半成品进行预捏合处理。在本实施例中,去水分操作重复2~4次。可以理解,去水分操作重复2~4次,确保正极浆料半成品中的水分被去除,避免了后续正极浆料半成品与水分发生团聚的问题,且避免了预捏合处理、捏合处理和分散处理时水分将聚偏二氟乙烯萃取出来而产生非溶剂致相分离的问题,进而使正极浆料较为均匀,进而确保了电池的循环性能,还避免了后续甲基吡咯烷酮溶液与粉料混合后,聚偏二氟乙烯吸水影响粘结效果的问题,进而避免因粘结效果较差导致充电过程掉粉从而影响电压降的问题,进而确保电池电压的稳定性、循环性能以及充放电倍率性能,还避免了水分对电池的循环性能直接产生的影响,即进一步确保了电池的循环性能。
78.在其中一个实施例中,对正极浆料半成品进行去水分操作的步骤,具体为:对正极浆料半成品通入40℃~50℃的氮气,然后对正极浆料半成品进行抽真空操作。在本实施例中,对正极浆料半成品通入40℃~50℃的氮气的时间为5min~7min。在本实施例中,抽真空操作的时间为3min~5min。可以理解,当通入氮气的时间为5min~7min时,氮气分别与正极活性材料及正极活性材料吸附的水分子的接触时间较长,使正极活性材料吸附的水分子脱离正极活性材料表面,以便后续对正极浆料半成品进行抽真空操作,将水分抽走,配合后续加入的无水的甲基吡咯烷酮溶液,使后续湿润处理、预捏合处理、捏合处理和分散处理时的正极浆料半成品处于无水环境,避免了后续正极浆料半成品与水分发生团聚的问题,且避免了预捏合处理、捏合处理和分散处理时水分将聚偏二氟乙烯萃取出来而产生非溶剂致相分离的问题,进而使正极浆料较为均匀,进而确保了电池的循环性能,还避免了后续甲基吡咯烷酮溶液与粉料混合后,聚偏二氟乙烯吸水影响粘结效果的问题,进而避免因粘结效果较差导致充电过程掉粉从而影响电压降的问题,进而确保电池电压的稳定性、循环性能以及充放电倍率性能,还避免了水分对电池的循环性能直接产生的影响,即进一步确保了电池的循环性能。
79.在其中一个实施例中,对预捏合处理后的正极浆料半成品进行捏合处理的步骤,具体为:首先根据公式s3=w*c/t3计算出弱酸性处理后的甲基吡咯烷酮溶液的加入速度s3,其次按照加入速度s3将弱酸性处理后的甲基吡咯烷酮溶液加入到预捏合处理后的正极浆料半成品;其中,w为正极活性材料的质量,t3为将弱酸性处理后的甲基吡咯烷酮溶液加入到预捏合处理后的正极浆料半成品中的时间。进一步地,c为30%~40%,t3为20min~30min。可以理解,根据函数公式计算出甲基吡咯烷酮溶液的较合适的加入速度及较合适的加入量,使正极浆料半成品分散得较为均匀,进而使正极浆料分散较为均匀,减轻了由于正极浆料不均匀而产生颗粒粉料,进而导致粉料短路碳化的现象,进而减轻了粉料短路碳化造成的电压降的现象,进而确保电池电压的稳定性、循环性能以及充放电倍率性能。
80.在其中一个实施例中,采用搅拌组件对预捏合处理后的正极浆料半成品进行混合搅拌操作。在本实施例中,搅拌组件的分散线速度为10m/min~12m/min,搅拌组件的公转速
度为15转/min~16转/min。可以理解,当搅拌组件的分散线速度为10m/min~12m/min,搅拌组件的公转速度为15转/min~16转/min时,正极浆料半成品被搅拌得较为均匀,进而使正极浆料分散较为均匀,减轻了由于正极浆料不均匀而产生颗粒粉料,进而导致粉料短路碳化的现象,进而减轻了粉料短路碳化造成的电压降的现象,进而确保电池电压的稳定性、循环性能以及充放电倍率性能。在其中一个实施例中,在对预捏合处理后的正极浆料半成品进行去水分操作的条件下,对预捏合处理后的正极浆料半成品进行捏合处理。在本实施例中,去水分操作重复3~5次。可以理解,由于捏合处理的时间比预捏合处理的时间长,因此捏合处理中产生的水分比预捏合处理中产生的水分多,因此捏合处理中的去水分操作重复次数比预捏合处理中的去水分操作重复次数多,捏合处理中的去水分操作重复3~5次,确保正极浆料半成品中的水分被去除,避免了后续正极浆料半成品与水分发生团聚的问题,且避免了捏合处理和分散处理时水分将聚偏二氟乙烯萃取出来而产生非溶剂致相分离的问题,进而使正极浆料较为均匀,进而确保了电池的循环性能,还避免了后续甲基吡咯烷酮溶液与粉料混合后,聚偏二氟乙烯吸水影响粘结效果的问题,进而避免因粘结效果较差导致充电过程掉粉从而影响电压降的问题,进而确保电池电压的稳定性、循环性能以及充放电倍率性能,还避免了水分对电池的循环性能直接产生的影响,即进一步确保了电池的循环性能。
81.在其中一个实施例中,对预捏合处理后的正极浆料半成品进行去水分操作的步骤,具体为:对预捏合处理后的正极浆料半成品通入氮气,氮气的温度为40℃~50℃,然后对预捏合处理后的正极浆料半成品进行抽真空操作。在本实施例中,氮气通入预捏合处理后的正极浆料半成品的时间为5min~7min。在本实施例中,抽真空操作的时间为3min~5min。可以理解,当通入氮气的时间为5min~7min时,氮气分别与正极活性材料及正极活性材料吸附的水分子的接触时间较长,使正极活性材料吸附的水分子脱离正极活性材料表面,以便后续对正极浆料半成品进行抽真空操作,将水分抽走,配合后续加入的无水的甲基吡咯烷酮溶液,使捏合处理和分散处理时的正极浆料半成品处于无水环境,避免了后续正极浆料半成品与水分发生团聚的问题,且避免了捏合处理和分散处理时水分将聚偏二氟乙烯萃取出来而产生非溶剂致相分离的问题,进而使正极浆料较为均匀,进而确保了电池的循环性能,还避免了后续甲基吡咯烷酮溶液与粉料混合后,聚偏二氟乙烯吸水影响粘结效果的问题,进而避免因粘结效果较差导致充电过程掉粉从而影响电压降的问题,进而确保电池电压的稳定性、循环性能以及充放电倍率性能,还避免了水分对电池的循环性能直接产生的影响,即进一步确保了电池的循环性能。
82.在其中一个实施例中,对捏合处理后的正极浆料半成品进行分散处理,得到正极浆料的步骤,具体为:首先根据公式s4=w*d/t4计算出弱酸性处理后的甲基吡咯烷酮溶液的加入速度s4,其次按照加入速度s4将弱酸性处理后的甲基吡咯烷酮溶液加入到捏合处理后的正极浆料半成品中;其中,w为正极活性材料的质量,t4为将弱酸性处理后的甲基吡咯烷酮溶液加入到捏合处理后的正极浆料半成品中的时间。进一步地,d为50%~60%,t4为30min~40min。可以理解,根据函数公式计算出甲基吡咯烷酮溶液的较合适的加入速度及较合适的加入量,使正极浆料半成品分散得较为均匀,进而使正极浆料分散较为均匀,减轻了由于正极浆料不均匀而产生颗粒粉料,进而导致粉料短路碳化的现象,进而减轻了粉料短路碳化造成的电压降的现象,进而确保电池电压的稳定性、循环性能以及充放电倍率性
能。
83.在其中一个实施例中,在对捏合处理后的正极浆料半成品进行去水分操作的条件下,对捏合处理后的正极浆料半成品进行分散处理,得到正极浆料半成品。在本实施例中,去水分操作重复4~6次。可以理解,由于分散处理的时间比捏合处理的时间长,因此分散处理中产生的水分比捏合处理中产生的水分多,因此分散处理中的去水分操作重复次数比捏合处理中的去水分操作重复次数多,分散处理中的去水分操作重复4~6次,确保正极浆料半成品中的水分被去除,避免了后续正极浆料半成品与水分发生团聚的问题,且避免了分散处理时水分将聚偏二氟乙烯萃取出来而产生非溶剂致相分离的问题,进而使正极浆料较为均匀,进而确保了电池的循环性能,还避免了后续甲基吡咯烷酮溶液与粉料混合后,聚偏二氟乙烯吸水影响粘结效果的问题,进而避免因粘结效果较差导致充电过程掉粉从而影响电压降的问题,进而确保电池电压的稳定性、循环性能以及充放电倍率性能,还避免了水分对电池的循环性能直接产生的影响,即进一步确保了电池的循环性能。
84.在其中一个实施例中,对捏合处理后的正极浆料半成品进行去水分操作的步骤,具体为:对捏合处理后的正极浆料半成品通入氮气,氮气的温度为40℃~50℃,然后对捏合处理后的正极浆料半成品进行抽真空操作。在本实施例中,氮气通入预捏合处理后的正极浆料半成品的时间为5min~7min。在本实施例中,抽真空操作的时间为3min~5min。可以理解,当通入氮气的时间为5min~7min时,氮气分别与正极活性材料及正极活性材料吸附的水分子的接触时间较长,使正极活性材料吸附的水分子脱离正极活性材料表面,以便后续对正极浆料半成品进行抽真空操作,将水分抽走,配合后续加入的无水的甲基吡咯烷酮溶液,使捏合处理和分散处理时的正极浆料半成品处于无水环境,避免了后续正极浆料半成品与水分发生团聚的问题,且避免了分散处理时水分将聚偏二氟乙烯萃取出来而产生非溶剂致相分离的问题,进而使正极浆料较为均匀,进而确保了电池的循环性能,还避免了后续甲基吡咯烷酮溶液与粉料混合后,聚偏二氟乙烯吸水影响粘结效果的问题,进而避免因粘结效果较差导致充电过程掉粉从而影响电压降的问题,进而确保电池电压的稳定性、循环性能以及充放电倍率性能,还避免了水分对电池的循环性能直接产生的影响,即进一步确保了电池的循环性能。
85.在其中一个实施例中,正极浆料中甲基吡咯烷酮溶液的占比为30%~40%。可以理解,正极浆料中甲基吡咯烷酮溶液的占比为30%~40%,使正极浆料的粘度较合适,减轻正极浆料粘度过高使正极浆料分散不均匀的现象,进而减轻了由于正极浆料不均匀而产生颗粒粉料,进而导致粉料短路碳化的现象,进而减轻了粉料短路碳化造成的电压降的现象,进而确保电池电压的稳定性、循环性能以及充放电倍率性能,且过高的粘度不利于流平效果,不利于涂布,还减轻正极浆料粘度过低造成的涂布的干燥效率较低的问题,即提高了涂布干燥效率,且减少了涂层龟裂、浆料颗粒团聚和面密度一致性不好的问题,即提高了涂布的均匀性。
86.在其中一个实施例中,正极浆料中甲基吡咯烷酮溶液的占比为35%。可以理解,正极浆料中甲基吡咯烷酮溶液的占比为35%,使正极浆料的粘度较合适,减轻正极浆料粘度过高使正极浆料分散不均匀的现象,进而减轻了由于正极浆料不均匀而产生颗粒粉料,进而导致粉料短路碳化的现象,进而减轻了粉料短路碳化造成的电压降的现象,进而确保电池电压的稳定性、循环性能以及充放电倍率性能,且过高的粘度不利于流平效果,不利于涂
布,还减轻正极浆料粘度过低造成的涂布的干燥效率较低的问题,即提高了涂布干燥效率,且减少了涂层龟裂、浆料颗粒团聚和面密度一致性不好的问题,即提高了涂布的均匀性。
87.以下对实施例1~10的电池进行性能测试:
88.表1为实施例1~9和对比例1~3的正极浆料的粘度:
[0089][0090]
从表1可以看出,实施例1~9的正极浆料的粘度的极差分别为99、88、34、128、102、73、33、124和70,对比例1~3的正极浆料的粘度的极差分别为301、385和350。因此,
[0091]
实施例1~9的正极浆料的粘度的极差明显小于对比例1~3的正极浆料的粘度的极差,可以看出实施例1~9的正极浆料的混合更为均匀,说明通过本发明的掺杂锰酸锂的正极浆料的搅拌工艺得到的正极浆料,因不均匀而造成的电压降现象较轻,因此通过本发明的掺杂锰酸锂的正极浆料的搅拌工艺得到的电池,具有较高的电压的稳定性,同时具有较好的循环性能以及较好的充放电倍率性能。
[0092]
表2为实施例1~10和对比例1~10的电压降:
[0093][0094]
实施例1~10的电压降在0.65mv/h~0.71mv/h,对比例1~10的电压降在0.86mv/h~0.93mv/h,实施例1~10的电压降均低于对比例1~10的电压降。因此,实施例1~10的电压降均低于对比例1~10的电压降。
[0095]
实施例1~10的电压降平均值为0.069mv/h,对比例1~10的电压降平均值为0.090mv/h,实施例1~10的电压降平均值低于对比例1~10的电压降。也即是说,实施例1~10的电压降平均值低于对比例1~10的电压降。
[0096]
反映出通过本发明的掺杂锰酸锂的正极浆料的搅拌工艺得到的电池具有较高的电压稳定性、较好的循环性能以及较好的充放电倍率性能。
[0097]
与现有技术相比,本发明至少具有以下优点:
[0098]
1)本发明的掺杂锰酸锂的正极浆料的搅拌工艺,对无水乙醇和一元羧酸进行混合操作,得到ph值调节剂,将ph值调节剂加入到甲基吡咯烷酮溶液中进行弱酸性处理,以使甲基吡咯烷酮溶液呈弱酸性,即一元羧酸加入到甲基吡咯烷酮溶液中,用于中和甲基吡咯烷酮溶液中的游离氨,且ph值调节剂具有较高的挥发性,用于抑制甲基吡咯烷酮的氨挥发。
[0099]
2)本发明的掺杂锰酸锂的正极浆料的搅拌工艺,一元羧酸中和游离氨后,继续对甲基吡咯烷酮溶液滴加一元羧酸,直至甲基吡咯烷酮溶液呈弱酸性,即弱酸性处理后的甲基吡咯烷酮溶液中存在一元羧酸,用于后续湿润处理、预捏合处理、捏合处理和分散处理时对正极活性材料中的碱性物质进行中和,使正极浆料半成品和正极浆料的ph始终为弱碱性
或中性,避免了ph大于10的碱性环境使聚偏二氟乙烯产生凝胶现象的问题,进而确保聚偏二氟乙烯对正极活性材料起到的粘结作用,进而使后续搅拌均匀的正极浆料较为稳定,减轻了由于正极浆料不均匀而产生颗粒粉料,进而导致粉料短路碳化的问题,进而减轻了粉料短路碳化造成的电压降的现象,进而确保电池电压的稳定性、循环性能以及充放电倍率性能。
[0100]
3)本发明的掺杂锰酸锂的正极浆料的搅拌工艺,由于一元羧酸为弱酸,且一元羧酸的羧基基团较少,因此避免了腐蚀铝箔的问题,且一元羧酸与正极活性材料中的碱性物质反应生成一元羧酸盐,一元羧酸盐的热稳定性较好,避免了因热分解产生气体而对电池的循环性能产生影响的问题,且一元羧酸几乎无毒性,进而降低了电池的毒性。
[0101]
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
再多了解一些

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