锂离子电池正极浆料及其制备方法、正极片、锂离子电池技术

本发明专利技术属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种锂离子电池正极浆料的制备方法，包括步骤：S1，将正极活性物质和第一部分的溶剂混合，搅拌得到润湿的正极活性物质；S2，将导电剂粉体和粘结剂粉体混合，搅拌形成混合粉体；S3，先将混合粉体加入润湿的正极活性物质中，再加入导电浆料和第二部分的溶剂，搅拌得到初级锂离子电池正极浆料；S4，向初级锂离子电池正极浆料中加入剩余的溶剂，搅拌制得锂离子电池正极浆料；其中，S1和S2同时进行、S1先进行再进行S2、或者S2先进行再进行S1。相比于现有技术，本发明专利技术既能使正极浆料中各成分分散均匀，不出现团聚、凹坑聚集现象，又能避免浆料发生沉降现象。

Cathode paste and its preparation method, cathode sheet, lithium-ion battery

The invention belongs to the technical field of lithium-ion battery, in particular to a preparation method of positive electrode slurry for lithium-ion battery, which comprises the steps of: S1, mixing the positive electrode active substance and the solvent of the first part, stirring to obtain the wetted positive electrode active substance; S2, mixing the conductive agent powder and the bonding agent powder, stirring to form the mixed powder; S3, adding the mixed powder to the wetted positive electrode active substance first In the sexual substance, the conductive slurry and the second part of the solvent are added to stir to obtain the primary lithium-ion battery positive slurry; S4, the remaining solvent is added to the primary lithium-ion battery positive slurry to stir to prepare the lithium-ion battery positive slurry; wherein S1 and S2 are carried out at the same time, S1 is carried out first and then S2, or S2 is carried out first and then S1. Compared with the prior art, the present invention can not only disperse the components of the positive paste evenly, but also avoid the agglomeration and pit aggregation, and avoid the deposition of the paste.

【技术实现步骤摘要】
锂离子电池正极浆料及其制备方法、正极片、锂离子电池
本专利技术属于锂离子电池
，尤其涉及一种锂离子电池正极浆料及其制备方法、正极片、锂离子电池。
技术介绍
锂离子电池由于具有工作电压高、比能量大、循环寿命长、自放电率低、无记忆效应及对环境友好等优点，不仅被广泛应用于移动电话、摄像机、笔记本电脑等便携式设备，还被列为电动汽车、航天、军事及大型储能设备的候选电源。锂离子电池主要由正极片、负极片、隔离膜和电解液等构成，其中，正极片的制备需要经过正极浆料的制备、涂布、辊压等过程，在正极浆料浆的制备过程中，需要对活性物质、导电剂、粘结剂、溶剂进行分散。目前分散的主要方法有如下五种：1）导电剂、溶剂、粘结剂干粉三者混合均匀，然后加入活性物质、溶剂搅拌制成所需正极浆料。此方法由于导电剂吸油值远大于活性物质，使得活性物质表面较难润湿，浆料稳定性差；2）活性物质、粘结剂干粉两者混合均匀，然后加入导电剂、溶剂搅拌制成所需正极浆料。此方法加入导电剂表面积大，使得导电剂吸附大量溶剂而团聚，浆料稳定性差、易沉降；3）活性物质、导电剂、粘结剂、溶剂四者搅拌制得浆料，此方法由于导电剂吸油值大，活性物质表面难润湿；4）粘结剂和溶剂制备一定浓度的粘结剂浆料，再将导电剂、活性物质、溶剂一并加入搅拌制得正极浆料。此方法需要先制得粘结剂浆料，此步骤时间长，效率低等缺点；5）活性物质、导电剂、粘结剂干料混合，再加入溶剂，控制固含量并使浆料呈超高粘度，搅拌均匀。由于不少活性物质表面形貌不规则，特别是大颗粒表面呈现出不同程度的凹陷，这些凹陷处容易导致干粉混合时导电剂和粘结剂粉末聚集，加入溶剂后粉末聚集部位表面粘结剂溶解，超高粘度搅拌情况下被挤压更密实，导致凹坑内部导电剂、粘结剂无法被溶剂润湿和溶解，制备出的浆料分散不均匀且搁置状态下粘度反弹大。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于：针对现有技术的不足，而提供一种锂离子电池正极浆料的制备方法，既能使正极浆料中各成分分散均匀，不出现团聚、凹坑聚集现象，又能避免浆料发生沉降现象。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种锂离子电池正极浆料的制备方法，包括以下步骤：S1，将正极活性物质和第一部分的溶剂混合，搅拌得到润湿的正极活性物质；S2，将导电剂粉体和粘结剂粉体混合，搅拌形成混合粉体；S3，先将混合粉体加入润湿的正极活性物质中，再加入导电浆料和第二部分的溶剂，搅拌得到初级锂离子电池正极浆料；S4，向初级锂离子电池正极浆料中加入剩余的溶剂，搅拌制得锂离子电池正极浆料；其中，S1和S2同时进行、S1先进行再进行S2、或者S2先进行再进行S1。作为本专利技术所述的锂离子电池正极浆料的制备方法的一种改进，还包括S5，对制得的锂离子电池正极浆料进行粘度测试，当粘度满足1000~10000mPa·s时，对锂离子电池正极浆料进行过筛，筛网为100~400目。作为本专利技术所述的锂离子电池正极浆料的制备方法的一种改进，在S1中，所述搅拌具体为先以公转5~30rpm、自转500~1000rpm的速度搅拌30~120min，再以公转20~60rpm、自转1500~6000rpm的速度搅拌60~240min。作为本专利技术所述的锂离子电池正极浆料的制备方法的一种改进，在S2和S3中，所述搅拌具体为以公转5~30rpm、自转500~1000rpm的速度搅拌30~120min；并且在S3中，所述初级锂离子电池正极浆料的固含量为65~90%，粘度大于200Pa·s。作为本专利技术所述的锂离子电池正极浆料的制备方法的一种改进，在步骤S4中，所述搅拌具体为在真空度≤-0.05MPa的条件下，以公转20~60rpm、自转1500~6000rpm的速度搅拌60~240min。作为本专利技术所述的锂离子电池正极浆料的制备方法的一种改进，所述正极活性物质、所述粘结剂、所述导电剂、所述导电浆料和所述溶剂的质量比为（50%~85%）：（0.5%~5%）：（0.5%~5%）:（2~15%）：（5%~30%）。作为本专利技术所述的锂离子电池正极浆料的制备方法的一种改进，所述正极活性物质包括锰酸锂、钴酸锂、镍钴锰酸锂、磷酸铁锂中的至少一种；所述粘结剂为聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、丙烯酸酯、聚氨酯中的至少一种；所述溶剂为N-甲基吡咯烷酮，所述第一部分的溶剂和所述第二部分的溶剂分别占所述溶剂总质量的5~90%；所述导电剂包括导电炭黑、导电石墨、碳纳米管、碳纤维、石墨烯中的至少一种；所述导电浆料中导电物质的含量为0.01%～20%，所述导电物质包括碳纳米管和/或石墨烯。本专利技术的目的之二在于提供一种锂离子电池正极浆料，由前文任一段所述的锂离子电池正极浆料的制备方法制备得到。本专利技术的目的之三在于提供一种锂离子电池正极片，由前文所述的锂离子电池正极浆料涂布制得。本专利技术的目的之四在于提供一种锂离子电池，包括前文所述的锂离子电池正极片。相比于现有技术，本专利技术有益效果在于：1）本专利技术先将正极活性物质进行润湿，再将导电剂和粘结剂混合形成的混合粉料加入进行混合，从而解决正极活性物质、导电剂和溶剂三者同时加入且因导电剂吸油值远大于活性物质而带来的正极活性物质表面较难润湿、浆料稳定性差的问题，制备出的正极浆料各成分分散均匀，不出现团聚和沉降现象；2）本专利技术先将正极活性物质进行湿润，正极活性物质表面的凹坑会被溶剂润湿，表面能减小，后续再加入导电剂和粘结剂混合形成的混合粉料时，并不会出现混合粉料聚集在凹坑处的问题，更不会出现凹坑内部导电剂、粘结剂无法被溶剂润湿和溶解的问题，从而使得制备出的正极浆料分散均匀，不出现凹坑聚集现象；3）由于本专利技术的锂离子电池正极浆料分散均匀，不存在团聚、凹坑聚集以及沉降等问题，也就是说本专利技术的锂离子电池正极浆料稳定性好便于后续加工，因此，本专利技术的锂离子电池正极片一致性高，本专利技术的锂离子电池性能优。附图说明图1是实施例1中锂离子电池正极浆料的SEM图。图2是对比例1中锂离子电池正极浆料的SEM图。具体实施方式下面结合具体实施方式和说明书附图，对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式并不限于此。实施例1本实施例的锂离子电池正极浆料包括质量比为76%：2%：2%：10%：10%的钴酸锂、聚偏氟乙烯、导电炭黑、碳纳米管含量为5%的导电浆料和N-甲基吡咯烷酮。本实施例的锂离子电池正极浆料的制备方法，包括以下步骤：S1，将钴酸锂及30%的N-甲基吡咯烷酮混合，先以公转20rpm、自转750rpm的速度搅拌60min，刮料，再以公转45rpm、自转4500rpm的速度搅拌120min，得到润湿的钴酸锂，密封保存；S2，将导电炭黑和聚偏氟乙烯混合，以公转20rpm、自转750rpm的速度搅拌60min，形成混合粉体；S3，先将混合粉体加入润湿的钴酸锂中，再加入碳纳米管含量为5%的导电浆料和20%的N本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子电池正极浆料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1，将正极活性物质和第一部分的溶剂混合，搅拌得到润湿的正极活性物质；/nS2，将导电剂粉料和粘结剂粉料混合，搅拌形成混合粉体；/nS3，先将混合粉体加入润湿的正极活性物质中，再加入导电浆料和第二部分的溶剂，搅拌得到初级锂离子电池正极浆料；/nS4，向初级锂离子电池正极浆料中加入剩余的溶剂，搅拌制得锂离子电池正极浆料；/n其中，S1和S2同时进行、S1先进行再进行S2、或者S2先进行再进行S1。/n

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池正极浆料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，将正极活性物质和第一部分的溶剂混合，搅拌得到润湿的正极活性物质；
S2，将导电剂粉料和粘结剂粉料混合，搅拌形成混合粉体；
S3，先将混合粉体加入润湿的正极活性物质中，再加入导电浆料和第二部分的溶剂，搅拌得到初级锂离子电池正极浆料；
S4，向初级锂离子电池正极浆料中加入剩余的溶剂，搅拌制得锂离子电池正极浆料；
其中，S1和S2同时进行、S1先进行再进行S2、或者S2先进行再进行S1。


2.根据权利要求1所述的锂离子电池正极浆料的制备方法，其特征在于：还包括S5，对制得的锂离子电池正极浆料进行粘度测试，当粘度满足1000~10000mPa·s时，对锂离子电池正极浆料进行过筛，筛网为100~400目。


3.根据权利要求1所述的锂离子电池正极浆料的制备方法，其特征在于：在S1中，所述搅拌具体为先以公转5~30rpm、自转500~1000rpm的速度搅拌30~120min，再以公转20~60rpm、自转1500~6000rpm的速度搅拌60~240min。


4.根据权利要求1所述的锂离子电池正极浆料的制备方法，其特征在于：在S2和S3中，所述搅拌具体为以公转5~30rpm、自转500~1000rpm的速度搅拌30~120min；并且在S3中，所述初级锂离子电池正极浆料的固含量为65~90%，粘度大于200Pa·s。

【专利技术属性】
技术研发人员：李掌权，桂亚林，庞佩佩，夏小勇，占克军，吕黠物，朱坤庆，计阳，
申请(专利权)人：东莞维科电池有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44