[19]
中华人民共和国国家知识产权局
[12]发明专利申请公布说明书
[11]公开号CN 1992395A [43]公开日2007年7月4日
[21]申请号200510135435.8[22]申请日2005.12.28
[21]申请号200510135435.8
[71]申请人比亚迪股份有限公司
地址518119广东省深圳市龙岗区葵涌镇延安路
[72]发明人王建军 肖伟 [74]专利代理机构北京润平知识产权代理有限公司代理人王凤桐 顾映芬
[51]Int.CI.H01M 4/04 (2006.01)F26B 3/00 (2006.01)H01M 4/58 (2006.01)
H01M 4/48 (2006.01)
权利要求书 2 页 说明书 11 页 附图 1 页
[54]发明名称
[57]摘要
一种锂离子电池正极的制备方法，该方法包括
将含有正极材料的浆料涂覆在集流体上，烘烤，压
或不含导电剂，其中，所述正极活性物质为经过真
空干燥的正极活性物质，真空干燥的温度为100－2
00℃，真空干燥的时间为至少4小时，干燥后，在
干燥气体气氛中冷却。按照本发明，通过在正极制
备过程中，对正极活性物质进行真空干燥处理，使
正极活性物质的用量准确，使制备出的电池正极一
致性好，进而改善成品电池的性能(如电池容量和
循环性能)一致性，质量稳定。
200510135435.8权 利 要 求 书第1/2页 1.一种锂离子电池正极的制备方法，该方法包括将含有正极材料的浆料涂覆在集流体上，烘烤，压延，所述正极材料包括正极活性物质、粘合剂，含或不含导电剂，其特征在于，所述正极活性物质为经过真空干燥的正极活性物质，真空干燥的温度为100-200℃，真空干燥的时间为至少4小时，干燥后，在干燥气体气氛中冷却。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述真空干燥的温度为130-180℃，真空干燥的时间为6-8小时。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述真空干燥的真空度为0.01兆帕至0.1兆帕。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述干燥气体选自空气、二氧化碳、氮气、氧气和零族元素惰性气体中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述干燥气体的露点温度不高于-30℃；所述干燥气体的气压不小于0.5兆帕。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述干燥气体的露点温度-50至-30℃；所述干燥气的气压为0.5-1.5兆帕。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述压延使正极材料的压实密度为2.5-3.5克/立方厘米。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述压延使正极材料的压实密度
200510135435.8权 利 要 求 书 第2/2页为2.9-3.3克/立方厘米。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，含有正极材料的浆料含有溶剂、正极活性物质、粘合剂，含或不含导电剂，以含有正极材料的浆料总量为基准，溶剂的含量为20-40重量％、正极活性物质的含量为60-75重量％、导电剂的含量为0.5-8重量％、粘合剂的含量为0.5-4重量％。
10.根据权利要求1或9所述的方法，其中，所述正极活性物质选自锂钴氧、锂镍氧、锂锰氧或锂镍锰钴氧中的一种或几种。
200510135435.8说 明 书第1/11页
一种锂离子电池正极的制备方法
技术领域
本发明是关于一种电池正极的制备方法，尤其是关于一种锂离子电池的制备方法。
背景技术
锂二次电池与传统的镍氢、镍镉二次电池相比具有很多优点，比如能量密度大，重量轻，可应用于笔记本电脑等便携式电子产品中；工作电压高、自放电低、循环寿命长、无记忆效应，可多次充放；工作温度宽；安全性能好，工作时无气体产生；无环境公害，有利于环境保护等，因此应用日益广泛。
锂二次电池包括正极、负极、隔膜和电解液。所述正/负极包括集流体和涂覆在该集流体上的正/负极材料。所述正极材料包括正极活性物质、导电剂和粘合剂。锂离子电池常用的正极材料为LiCoO2、LiNiO2或LiMnO2。LiCoO2晶体结构稳定，制成电池循环性能良好，但是Co元素稀有成本高；LiNiO2单位体积
容量较高，但是在首次循环时存在较大的不可逆容量损失；LiMnO2安全性能良好，但是有两种不同的晶态结构，会在充放电过程中持续结构互变，引起电池体积的反复膨胀和收缩，导致电池的循环性能不佳。因此综合了以上三种材料优点的新型正极活性物质锂镍锰钴氧(LiNi x Co y Mn(1-x-y)O2(x，y满足0＜x＜1，0＜y＜1且0＜x+y＜1))备受关注。 但是目前锂离子电池存在电池容量、循环性能等方面一致性差，质量不稳定的问题。因此急需一种锂离子电池的制备方法，该方法能够制备出电池性能一致性好的电池正极，保证电池的质量。
200510135435.8说 明 书 第2/11页 发明内容
本发明的目的是克服现有技术锂二次电池制备方法制备的电池一致性差的缺点，提供一种能够制备出一致性好的电池的方法。
本发明的发明人经过研究得出造成电池在电池容量、循环性能等方面一致性差的主要原因是电池正极的一致性差。本发明的发明人发现正极活性物质存在容易吸湿的问题，尤其新型正极活性物质锂镍锰钴氧
(LiNi x Co y Mn(1 -x-y)O2)的吸湿性特别强。由于吸湿后的正极活性物质在质量上存在变化，
导致涂覆在集流体上的正极材料的量不准确，使敷料后的正极材料的压实密度不确定，最终致使成品电池在电池容量、循环性能等方面一致性差，难以保证电池的质量稳定。
本发明提供了一种锂离子电池正极的制备方法，该方法包括将含有正极材料的浆料涂覆在集流体上，烘烤，压延，所述正极材料包括正极活性物质、粘合剂，含或不含导电剂，其中，所述正极活性物质为经过真空干燥的正极活性物质，真空干燥的温度为100-200℃，真空干燥的时间为至少4小时，干燥后，在干燥气体气氛中冷却。
按照本发明，通过在正极制备过程中，对正极活性物质进行真空干燥处理，使正极活性物质的用量准确，使制备出的电池正极一致性好，进而改善成品电池的性能(如电池容量和循环性能)一致性，质量稳定。 如实施例1对正极活性物质锂镍锰钴氧(LiNi x Co y Mn(1-x-y)O2)材料进行真空干燥处理，比较包括由此制得电池正极的电池和比较例1包括按照常规方法制备的电池正极的锂二次电池：前者制得电池化成后厚度的标准偏差为0.0146，而后者的标准偏差达0.0541，说明前者制得的电池一致性好；前者初始电容量为785毫安培小时，而后者仅为772毫安培小时；循环充放电500次后，前者的容量保持率为84.2％，而后者为76.3％，说明前者制得的电池循环性能好。
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