一种正极浆料及制备方法和正极片、磷酸铁锂电池技术

本发明专利技术公开的一种正极浆料，包括固体组分以及溶剂，其中：固体组分括正极材料、导电剂、粘结剂和正极添加剂；正极材料为磷酸铁锂；正极添加剂为硼酸；导电剂为导电炭黑SP；粘结剂为聚偏氟乙烯PVDF；溶剂为N‑甲基吡咯烷酮。此外，本发明专利技术还公开了一种正极浆料的制备方法、一种正极片以及一种磷酸铁锂电池。本发明专利技术公开的一种正极浆料及制备方法和正极片、磷酸铁锂电池，其采用硼酸作为正极浆料组分中的正极添加剂，能够改善磷酸铁锂电池的高温循环和存储性能，具有重大的生产实践意义。

【技术实现步骤摘要】
一种正极浆料及制备方法和正极片、磷酸铁锂电池
本专利技术涉及磷酸铁锂电池
，特别是涉及一种正极浆料及制备方法和正极片、磷酸铁锂电池。
技术介绍
目前，随着新能源产业的迅猛发展，锂离子电池是目前市场上最广泛的配套电源。而磷酸铁锂电池，以其优异的安全性能，超长的使用寿命和低廉的成本，倍受用户的青睐。然而，磷酸铁锂电池面临各种使用环境和使用条件的考验，磷酸铁锂电池应用在新能源车上时，会遇到高温使用的情况，在高温条件下，电磷酸铁锂池的内阻增长大、寿命衰减快，其中，内阻快速增长会导致电池的功率明显下降，严重时，会影响到车辆的正常使用。为了解决这一问题，目前业内大都采用电解液添加剂和磷酸铁锂材料本身改性来实现，不仅成本高，而且改善周期较长。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术存在的技术缺陷，提供一种正极浆料及制备方法和正极片、磷酸铁锂电池。为此，本专利技术提供了一种正极浆料，包括固体组分以及溶剂，其中：固体组分包括正极材料、导电剂、粘结剂和正极添加剂；正极材料为磷酸铁锂；正极添加剂为硼酸；导电剂为导电炭黑SP；粘结剂为聚偏氟乙烯PVDF；溶剂为N-甲基吡咯烷酮。其中，固体组分和溶剂之间的质量比为(3～4)：(1～2)。其中，硼酸的质量占固体组分总质量的0.1％～1％；正极材料的质量占固体组分总质量的93％～97％；导电剂的质量占固体组分总质量的1％～4％；粘结剂的质量占固体组分总质量的1％～3％。此外，本专利技术还提供了一种正极浆料的制备方法，包括以下步骤：第一步、在N-甲基吡咯烷酮溶剂中，加入作为粘结剂的聚偏氟乙烯PVDF以及作为正极添加剂的硼酸，充分搅拌均匀，获得已添加有硼酸的聚偏氟乙烯PVDF胶液；第二步、在已添加有硼酸的聚偏氟乙烯PVDF胶液中，继续加入作为导电剂的导电炭黑，充分搅拌均匀；第三步、继续加入正极材料磷酸铁锂，充分搅拌均匀，最终获得所需要的正极浆料。其中，在正极浆料中，固体组分和溶剂之间的质量比为(3～4)：(1～2)；所述固体组分包括正极材料、导电剂、粘结剂和正极添加剂。其中，硼酸的质量占固体组分总质量的0.1％～1％；正极材料的质量占固体组分总质量的93％～98％；导电剂的质量占固体组分总质量的1％～4％；粘结剂的质量占固体组分总质量的1％～3％。此外，本专利技术还提供了一种正极片，包括正极集流体，所述正极集流体表面涂覆有如前面所述的正极浆料；所述正极集流体为铝箔。另外，本专利技术还提供了一种磷酸铁锂电池，包括如前面所述的正极片。由以上本专利技术提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本专利技术提供了一种正极浆料及制备方法和正极片、磷酸铁锂电池，其采用硼酸作为正极浆料组分中的正极添加剂，能够改善磷酸铁锂电池的高温循环和存储性能，具有重大的生产实践意义。附图说明图1为本专利技术提供的一种正极浆料的制备方法的流程图；图2为本专利技术实施例所制备获得的磷酸铁锂电池，与对比例制备获得的磷酸铁锂电池，在高温60摄氏度下的循环性能的对比图；图3为本专利技术实施例所制备获得的磷酸铁锂电池，与对比例制备获得的磷酸铁锂电池，在高温60摄氏度下的存储电压随时间变化的对比示意图；图4为本专利技术实施例所制备获得的磷酸铁锂电池，与对比例制备获得的磷酸铁锂电池，在高温60摄氏度下的内阻随时间变化的对比示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面结合附图和实施方式对本专利技术作进一步的详细说明。本专利技术提供了一种正极浆料，包括固体组分以及溶剂，其中：固体组分包括正极材料、导电剂、粘结剂和正极添加剂；正极材料为磷酸铁锂；正极添加剂为硼酸。在本专利技术中，具体实现上，导电剂为导电炭黑SP；粘结剂为聚偏氟乙烯PVDF；溶剂为N-甲基吡咯烷酮。在本专利技术中，具体实现上，固体组分和溶剂之间的质量比为(3～4)：(1～2)，即固体组分占正极浆料总质量的60％～80％。在本专利技术中，具体实现上，硼酸(即正极添加剂)的质量占固体组分总质量的0.1％～1％；正极材料的质量占固体组分总质量的93％～97％；导电剂的质量占固体组分总质量的1％～4％；粘结剂的质量占固体组分总质量的1％～3％。在本专利技术中，具体实现上，硼酸在浆料制备过程中，加入方法是在PVDF胶液中添加。为了制备上述本专利技术提供的正极浆料，参见图1所示，本专利技术还提供了一种正极浆料的制备方法，具体包括以下步骤：第一步、在N-甲基吡咯烷酮(即NMP)溶剂中，加入作为粘结剂的聚偏氟乙烯PVDF以及作为正极添加剂的硼酸，充分搅拌均匀，获得已添加有硼酸的聚偏氟乙烯PVDF胶液；第二步、在已添加有硼酸的聚偏氟乙烯PVDF胶液中，继续加入作为导电剂的导电炭黑，充分搅拌均匀；第三步、继续加入正极材料磷酸铁锂，充分搅拌均匀，最终获得所需要的正极浆料。在本专利技术中，在正极浆料中，固体组分和溶剂之间的质量比为(3～4)：(1～2)，即固体组分占正极浆料总质量的60％～80％；所述固体组分包括正极材料、导电剂、粘结剂和正极添加剂。在本专利技术中，具体实现上，硼酸(即正极添加剂)的质量占固体组分总质量的0.1％～1％；正极材料的质量占固体组分总质量的93％～97％；导电剂的质量占固体组分总质量的1％～4％；粘结剂的质量占固体组分总质量的1％～3％。基于上述本专利技术提供的正极浆料，本专利技术还提供了一种正极片，所述正极片包括正极集流体，所述正极集流体表面涂覆有正极浆料。具体实现上，所述正极集流体为铝箔。基于上述本专利技术提供的正极片，本专利技术还提供了一种磷酸铁锂电池，包括具有前面所述技术特征的正极片。所述正极片，由前面所述的正极浆料在正极集流体表面涂覆形成。下面结合实施例，以及对比例，说明根据本专利技术提供的正极浆料两端制备方法及磷酸铁锂电池的制备过程。实施例。1、正极浆料的制备第一步、在N-甲基吡咯烷酮(即NMP)溶剂中，加入作为粘结剂的聚偏氟乙烯PVDF以及作为正极添加剂的硼酸，充分搅拌均匀(例如搅拌60分钟)，获得已添加有硼酸的聚偏氟乙烯PVDF胶液；也就是说，PVDF胶液，提前制备完成。第二步、在已添加有硼酸的聚偏氟乙烯PVDF胶液中，继续加入作为导电剂的导电炭黑，充分搅拌均匀(例如搅拌60分钟)；第三步、继续加入正极材料磷酸铁锂，充分搅拌均匀(具体为以2500转/min的转速，用搅拌机搅拌120分钟)，最终获得所需要的正极浆料。需要说明的是，对于正极材料，其具有的固体组分中正极材料磷酸铁锂、导电剂、粘结剂PVDF、正极添加剂硼酸的质量比分别为95:3:1.75：0.25。还需要说明的是，固体组分占正极材本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种正极浆料，其特征在于，包括固体组分以及溶剂，其中：/n固体组分包括正极材料、导电剂、粘结剂和正极添加剂；/n正极材料为磷酸铁锂；/n正极添加剂为硼酸；/n导电剂为导电炭黑SP；/n粘结剂为聚偏氟乙烯PVDF；/n溶剂为N-甲基吡咯烷酮。/n

【技术特征摘要】
1.一种正极浆料，其特征在于，包括固体组分以及溶剂，其中：
固体组分包括正极材料、导电剂、粘结剂和正极添加剂；
正极材料为磷酸铁锂；
正极添加剂为硼酸；
导电剂为导电炭黑SP；
粘结剂为聚偏氟乙烯PVDF；
溶剂为N-甲基吡咯烷酮。


2.如权利要求1所述的正极浆料，其特征在于，固体组分和溶剂之间的质量比为(3～4)：(1～2)。


3.如权利要求1所述的正极浆料，其特征在于，硼酸的质量占固体组分总质量的0.1％～1％；
正极材料的质量占固体组分总质量的93％～97％；
导电剂的质量占固体组分总质量的1％～4％；
粘结剂的质量占固体组分总质量的1％～3％。


4.一种正极浆料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步、在N-甲基吡咯烷酮溶剂中，加入作为粘结剂的聚偏氟乙烯PVDF以及作为正极添加剂的硼酸，充分搅拌均匀，获得已添加有硼酸的聚偏氟乙烯PVDF胶液；<...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓丹，王俊伟，张秀娟，伍绍中，
申请(专利权)人：天津力神电池股份有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12