一种锂离子电池正极浆料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种锂离子电池正极浆料及其制备方法，该锂离子电池正极浆料的制备方法包括以下步骤：S1、将粘结剂和第一质量份的溶剂混合，搅拌以混合均匀，形成胶液；S2、将正极活性物质、导电剂和分散剂投入混合搅拌机中，混合均匀，形成混合粉体；S3、将第二质量份的溶剂、所述胶液和所述混合粉体混合，搅拌以混合均匀，得到固含量为55～58％的正极浆料。本发明专利技术通过在正极浆料中加入分散剂，分散剂能够在较低的剪切环境下，以较少的溶剂含量就能够将小粒径的正极活性物质及其他活性物质充分润湿，提高浆料固含量的同时，减少溶剂的使用量，既减少了材料的成本，又减少溶剂的排放，从而减轻对环境的污染。

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池正极浆料及其制备方法
本专利技术涉及锂离子电池
，更具体地说，涉及一种锂离子电池正极浆料及其制备方法。
技术介绍
锂离子电池以其高比能量及高功率密度、长循环寿命、环境友好等特点在消费类电子产品、电动汽车和储能等领域得到了广泛的应用。随着应用领域的不断扩大，对锂离子电池的制作过程中有机溶剂的使用和处理及其对环境的影响引起了更多的关注。因此，有必要提供一种能在正极浆料制备的过程中尽量减少溶剂(N-甲基吡咯烷酮)使用的方法，以减轻对环境的污染。在传统方法中，通常采用干法匀浆工艺的方法，在较高固含量下对浆料进行捏合，以期以较少的溶剂使得正极活性材料能够完全润湿，从而减少溶剂的使用量，并以较高的固含量出料。但该匀浆方法对设备要求较高，需要能够满足高剪切的匀浆设备，且能够在高扭矩条件下长时间运转，设备损耗较快。且该匀浆方法能够提高的固含量有限，即能够减少的溶剂比例有限。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种锂离子电池正极浆料及其制备方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种锂离子电池正极浆料的制备方法包括以下步骤：S1、将粘结剂和第一质量份的溶剂混合，搅拌以混合均匀，形成胶液；S2、将正极活性物质、导电剂和分散剂投入混合搅拌机中，混合均匀，形成混合粉体；S3、将第二质量份的溶剂、所述胶液和所述混合粉体混合，搅拌以混合均匀，得到固含量为55～58％的正极浆料。优选地，所述导电剂包括第一导电剂和第二导电剂；所述粘结剂、所述溶剂的总量、所述正极活性物质、所述第一导电剂、所述第二导电剂和所述分散剂之间的质量比为1.5～4.5:72.5～82：92～97：0.5～3：0.5～2：0.2～1；其中，所述溶剂的总量为所述第一质量份的溶剂和所述第二质量份的溶剂的质量总和。优选地，所述胶液中，所述粘结剂和所述第一质量份的溶剂的质量比为8:92。优选地，所述正极活性物质为磷酸铁锂；所述分散剂为聚山梨酯、聚丙烯酸钠、聚乙烯吡咯烷酮中的一种或多种。优选地，所述正极活性物质为磷酸铁锂；所述分散剂为聚山梨酯、聚丙烯酸钠、聚乙烯吡咯烷酮中的一种或多种。优选地，所述粘结剂为聚偏氟乙烯；所述第一质量份的溶剂和所述第二质量份的溶剂为N-甲基吡咯烷酮；所述第一导电剂为导电碳黑，所述第二导电剂为导电石墨。优选地，所述步骤S1中，所述胶液在分散搅拌机中混合形成，所述分散搅拌机的公转速度为30rpm/min，自转速度为1500rpm/min，混合时间为105～135min。优选地，所述步骤S2中，所述混合搅拌机的公转速度为30rpm/min，自转速度为500rpm/min，混合时间为25～35min。优选地，所述步骤S3中，所述正极浆料在混合搅拌机中混合形成，所述混合搅拌机的公转速度为30rpm/min，自转速度为1500rpm/min，混合时间为105～135min。本专利技术还提供一种锂离子电池正极浆料，采用上述锂离子电池正极浆料的制备方法制得。实施本专利技术的锂离子电池正极浆料及其制备方法，具有以下有益效果：通过在正极浆料中加入分散剂，分散剂能够在较低的剪切环境下，以较少的溶剂含量就能够将小粒径的正极活性物质及其他活性物质充分润湿，提高浆料固含量的同时，减少溶剂的使用量，既减少了材料的成本，又减少溶剂的排放，从而减轻对环境的污染。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：图1是本专利技术的锂离子电池正极浆料的制备方法的第一实施例的流程示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1是本专利技术的锂离子电池正极浆料的制备方法的第一实施例的流程示意图，在本专利技术中，锂离子电池正极浆料的制备方法包括以下步骤：S1、将粘结剂和第一质量份的溶剂混合，搅拌以混合均匀，形成胶液。其中，粘结剂为聚偏氟乙烯(PVDF)，溶剂为N-甲基吡咯烷酮(NMP)，可以理解地，该步骤中的溶剂与步骤S3中所使用的溶剂相同，只是所使用的质量份可能不同，因此，可采用不同的质量份进行区分。该步骤为聚偏氟乙烯打胶步骤，具体为，取72.5～82质量份的溶剂作为溶剂的总量，供在步骤S1与步骤S3中使用，在该步骤中，从溶剂的总量中取出一部分溶剂作为第一质量份的溶剂，以及取1.5～4.5质量份的粘结剂投入分散搅拌机中进行混合，分散搅拌机的公转速度为30rpm/min，自转速度为1500rpm/min，搅拌混合时间为105～135min，形成胶液，作为备用。其中，粘结剂可在1.5～4.5质量份的范围内取值，在确定了粘结剂的具体质量份之后，再依据粘结剂与溶剂的质量比为8:92来确定溶剂的质量份，作为第一质量份的溶剂。从而该步骤中，制备得到粘结剂固含量为8％的胶液。S2、将正极活性物质、导电剂和分散剂投入混合搅拌机中，混合均匀，形成混合粉体。其中，正极活性物质为磷酸铁锂(LFP)，导电剂为导电碳黑(SP)、导电石墨(KS-6)，在该步骤中，以导电碳黑作为第一导电剂、导电石墨作为第二导电剂，同时加入混合搅拌机中。分散剂为聚山梨酯、聚丙烯酸钠、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)中的一种或多种。该步骤为正极干混步骤，具体为，取92～97质量份的正极活性物质、0.5～3质量份的第一导电剂、0.5～2质量份的第二导电剂、0.2～1质量份的分散剂，投入混合搅拌机中进行干混，混合搅拌机的公转速度为30rpm/min，自转速度为500rpm/min，搅拌混合时间为25～35min，混合均匀，得到均匀的混合粉体。其中，混合搅拌机可采用双行星混合搅拌机。可以理解地，步骤S1与步骤S2可同时进行。S3、将第二质量份的溶剂、胶液和混合粉体混合，搅拌以混合均匀，得到固含量为55～58％的正极浆料。其中，该步骤中所使用的溶剂与步骤S1中的溶剂相同，为N-甲基吡咯烷酮，该步骤中，以第二质量份的溶剂来进行区分，可以理解地，该第二质量份的溶剂由溶剂的总量减去第一质量份的溶剂所得。具体地，取步骤S1中剩余的溶剂作为第二质量份的溶剂、取步骤S1中的胶液加入混合搅拌机中，以与步骤S2中得到的混合粉体混合并进行搅拌，混合搅拌机的公转速度为30rpm/min，自转速度为1500rpm/min，搅拌混合时间为105～135min，得到固含量为55～58％的正极浆料。可以理解地，步骤S1和步骤S2同时进行，步骤S3中，将溶剂的总量中剩余的溶剂和步骤S1中得到的胶液投入至步骤S2中所得的混合粉体所在的混合搅拌机中，以与混合粉体混合，有效减少转移的步骤。其中，步骤S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、将粘结剂和第一质量份的溶剂混合，搅拌以混合均匀，形成胶液；/nS2、将正极活性物质、导电剂和分散剂投入混合搅拌机中，混合均匀，形成混合粉体；/nS3、将第二质量份的溶剂、所述胶液和所述混合粉体混合，搅拌以混合均匀，得到固含量为55～58％的正极浆料。/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、将粘结剂和第一质量份的溶剂混合，搅拌以混合均匀，形成胶液；
S2、将正极活性物质、导电剂和分散剂投入混合搅拌机中，混合均匀，形成混合粉体；
S3、将第二质量份的溶剂、所述胶液和所述混合粉体混合，搅拌以混合均匀，得到固含量为55～58％的正极浆料。


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：
所述导电剂包括第一导电剂和第二导电剂；
所述粘结剂、所述溶剂的总量、所述正极活性物质、所述第一导电剂、所述第二导电剂和所述分散剂之间的质量比为1.5～4.5:72.5～82：92～97：0.5～3：0.5～2：0.2～1；
其中，所述溶剂的总量为所述第一质量份的溶剂和所述第二质量份的溶剂的质量总和。


3.根据权利要求2所述的锂离子电池正极浆料的制备方法，其特征在于：
所述胶液中，所述粘结剂和所述第一质量份的溶剂的质量比为8:92。


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：
所述正极活性物质为磷酸铁锂；
所述分散剂为聚山梨酯、聚丙烯酸钠、聚乙烯吡咯烷酮中的一种或多种。


5.根据权利要求2所述的锂离子电池正极浆料的制备方法，其特征在于：
所述正极...

【专利技术属性】
技术研发人员：甘添天，郑鹏，杨凯鑫，温世森，
申请(专利权)人：深圳市拓邦锂电池有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44