水性高镍正极浆料、锂离子电池正极及其制备方法、锂离子电池和供电设备技术

本申请提供一种水性高镍正极浆料、锂离子电池正极及其制备方法、锂离子电池和供电设备。水性高镍正极浆料，其原料以质量百分比计算，包括：高镍正极材料90％

【技术实现步骤摘要】
水性高镍正极浆料、锂离子电池正极及其制备方法、锂离子电池和供电设备


[0001]本申请涉及锂离子电池领域，尤其涉及一种水性高镍正极浆料、锂离子电池正极及其制备方法、锂离子电池和供电设备。

技术介绍

[0002]锂电池的发展经历了由锂金属电池向锂离子电池的转变，即从不可充电的一次电池向可充电的二次电池延伸。锂离子电池下游应用发展体现为3C锂离子电池随着消费类电子产品增速放缓而进入平台期，动力锂离子电池随着新能源汽车的迅猛发展而进入发展期，储能锂离子电池依旧发展缓慢。因此研究主要研究动力锂离子电池的工作原理、主要性能指标、环境效益及其对环境的影响。
[0003]动力锂离子电池在锂电池众多细分种类的应用中占据着较为重要的地位。锂离子电池下游新能源汽车行业的迅猛发展带动动力锂离子电池行业的快速发展。
[0004]目前高容量、高比容量的高端高镍材料电池在高性能和低成本之间的应用方面存在一定的断层，制约着行业内的发展。
[0005]如何制造出高性能兼顾低成本的电池已经迫在眉睫，急需进行攻关克服解决。

技术实现思路

[0006]本申请的目的在于提供一种水性高镍正极浆料、锂离子电池正极及其制备方法、锂离子电池和供电设备，以解决上述问题。
[0007]为实现以上目的，本申请采用以下技术方案：
[0008]一种水性高镍正极浆料，其原料以质量百分比计算，包括：
[0009]高镍正极材料90％
‑
95％、粘结剂1％
‑
5％、导电剂1％
>‑
3％和稳定调整剂0.1％
‑
5％；
[0010]所述稳定调整剂包括羧酸、磺酸、盐酸和氨基磺酸中的一种或多种。
[0011]优选地，所述高镍正极材料包括622镍钴锰、811镍钴锰和901镍锰中的一种或多种；
[0012]优选地，所述粘结剂包括聚烯烃、聚丙烯酸、聚偏二氟乙烯、聚偏二氟乙烯
‑
共
‑
六氟丙烯、聚四氟乙烯、丙烯酸和丁苯橡胶中的一种或多种；
[0013]优选地，所述导电剂包括水性碳纳米管、导电石墨、乙炔黑和石墨烯中的一种或多种。
[0014]优选地，所述水性高镍正极浆料的溶剂包括水。
[0015]本申请还提供一种所述的水性高镍正极浆料的制备方法，包括：
[0016]将包括所述原料和溶剂在内的物料混合，得到所述水性高镍正极浆料。
[0017]优选地，所述混合采用真空搅拌方式进行；
[0018]优选地，所述真空搅拌的自转速度为500r/min
‑
3000r/min，公转速度为10r/min
‑
45r/min，时间为10h
‑
17h。
[0019]本申请还提供一种锂离子电池正极，包括极板以及设置在所述极板上的正极材料，所述正极材料包括所述的水性高镍正极浆料；
[0020]优选地，所述极板包括铝箔。
[0021]本申请还提供一种所述的锂离子电池正极的制备方法，包括：
[0022]将所述水性高镍正极浆料涂覆在所述极板表面，然后进行辊压、干燥得到所述锂离子电池正极。
[0023]优选地，所述涂覆的单面面密度为18mg/cm2‑
25mg/cm2；
[0024]优选地，所述辊压的最终压实密度为3.4g/cm3‑
3.6g/cm3；
[0025]优选地，所述干燥的温度为90℃
‑
150℃。
[0026]本申请还提供一种锂离子电池，包括所述的锂离子电池正极。
[0027]本申请还提供一种供电设备，包括所述的锂离子电池。
[0028]与现有技术相比，本申请的有益效果包括：
[0029]本申请提供的水性高镍正极浆料，采用适合水性材料体系的粘结剂和导电剂，以水作为溶剂可以大大降低对应成本约50％；适配水性正极材料的需求，采用高镍正极材料；采用稳定调整剂调整抑制水性工艺体系浆料的不稳定和劣化，减少高镍材料与空气中水分接触吸水后引起的浆料变化，保证浆料、极片质量和电池性能；水性高镍正极浆料在低成本和高性能两个方面均能够兼顾满足。
[0030]本申请提供的水性高镍正极浆料的制备方法和锂离子电池正极的制备方法，工艺简单，成本低。
[0031]本申请提供的锂离子电池正极、锂离子电池和供电设备，成本低、质量稳定，性能好。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，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申请的某些实施例，因此不应被看作是对本申请范围的限定。
[0033]图1为实施例1得到的锂离子电池的充放电曲线；
[0034]图2为实施例1得到的锂离子电池的循环性能曲线；
[0035]图3为实施例1得到的锂离子电池的低温放电曲线；
[0036]图4为实施例1得到的锂离子电池的倍率曲线；
[0037]图5为对比例1得到的锂离子电池的循环性能曲线；
[0038]图6为对比例2得到的锂离子电池的循环性能曲线；
[0039]图7为对比例3得到的锂离子电池的循环性能曲线。
具体实施方式
[0040]如本文所用之术语：
[0041]“由
……
制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、
制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。
[0042]连接词“由
……
组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中，此短语将使权利要求为封闭式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但与其相关的常规杂质除外。当短语“由
……
组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时，其仅限定在该子句中描述的要素；其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。
[0043]当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1～5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1～4”、“1～3”、“1～2”、“1～2和4～5”、“1～3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。
[0044]在这些实施例中，除非另有指明，所述的份和百分比均按质量计。
[0045]“质量份”指表示多个组分的质量比例关系的基本计量单位，1份可表示任意的单位质量，如可以表示为1g，也可表示2.689g等。假如我们说A组分的质本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水性高镍正极浆料，其特征在于，其原料以质量百分比计算，包括：高镍正极材料90％
‑
95％、粘结剂1％
‑
5％、导电剂1％
‑
3％和稳定调整剂0.1％
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5％；所述稳定调整剂包括羧酸、磺酸、盐酸和氨基磺酸中的一种或多种。2.根据权利要求1所述的水性高镍正极浆料，其特征在于，所述高镍正极材料包括622镍钴锰、811镍钴锰和901镍锰中的一种或多种；优选地，所述粘结剂包括聚烯烃、聚丙烯酸、聚偏二氟乙烯、聚偏二氟乙烯
‑
共
‑
六氟丙烯、聚四氟乙烯、丙烯酸和丁苯橡胶中的一种或多种；优选地，所述导电剂包括水性碳纳米管、导电石墨、乙炔黑和石墨烯中的一种或多种。3.根据权利要求1或2所述的水性高镍正极浆料，其特征在于，所述水性高镍正极浆料的溶剂包括水。4.一种权利要求1
‑
3任一项所述的水性高镍正极浆料的制备方法，其特征在于，包括：将包括所述原料和溶剂在内的物料混合，得到所述水性高镍正极浆料。5.根据权利要求4所述的制备方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦聚鑫，赵金坤，杜鸿浩，马旭强，李团伟，汤建成，方智，
申请(专利权)人：江苏天辉锂电池有限公司，
类型：发明
国别省市：