正极浆料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种正极浆料及其制备方法和应用，其中，所述正极浆料包括：正极活性物质、导电剂、粘胶剂、交联剂和溶剂，其中，所述胶粘剂的化学式为：由此，采用该正极浆料可以在降低原料成本的同时提高正极浆料与集流体的粘结效果，从而可以降低汽车成本。降低汽车成本。

【技术实现步骤摘要】
正极浆料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于电池领域，具体涉及一种正极浆料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]锂离子电池目前已成为电子设备和纯电动汽车中一种越来越受欢迎的技术，目前纯电动汽车已经成为新能源汽车的主流趋势。动力电池的价格使其在某种程度上制约着纯电动汽车的普及，动力电池作为纯电动汽车核心成本的40％，降本需求较为迫切，而对于电池而言，正极极片约占电池成本的35％左右，其中，正极极片中胶粘剂PVDF占电池成本的 5％左右。
[0003]因此，降低动力电池的成本的问题亟待解决。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种正极浆料及其制备方法和应用，采用该正极浆料可以在降低原料成本的同时提高正极浆料与集流体的粘结效果，从而可以降低汽车成本。
[0005]在本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种正极浆料。根据本专利技术的实施例，所述正极浆料包括：
[0006]正极活性物质、导电剂、粘胶剂、交联剂和溶剂，
[0007]其中，
[0008]所述胶粘剂的化学式为：
[0009][0010]根据本专利技术实施例的正极浆料，通过采用上述结构的粘胶剂与正极活性物质、导电剂、交联剂和溶剂混合，该粘胶剂中由于酸酐的存在，使含有其的正极浆料与集流体具有良好的粘结效果，同时正极活性物质中的残碱可与酸酐反应，从而提高正极活性物质与粘胶剂的粘结效果，另外该粘胶剂具有较低的成本，其成本比聚偏氟乙烯低4倍以上，从而降低动力电池的成本，进而降低汽车的成本。
[0011]另外，根据本专利技术上述实施例的正极浆料还可以具有如下附加的技术特征：
[0012]在本专利技术的一些实施例中，所述正极活性物质、所述导电剂、所述粘胶剂、所述交联剂和所述溶剂的质量比为(55～97.5)：(0.1～5)：(0.4～5)：(0.1～1)：(10～55)。由此，可以在降低原料成本的同时提高正极浆料与集流体的粘结效果。
[0013]在本专利技术的一些实施例中，所述正极活性物质包括锰酸锂、NCM、钴酸锂和NCA中的至少之一。
[0014]在本专利技术的一些实施例中，所述导电剂包括导电炭黑、碳纳米管、石墨烯和乙炔黑中的至少之一，优选导电炭黑和碳纳米管的组合。
[0015]在本专利技术的一些实施例中，所述导电炭黑和所述碳纳米管的质量比为1：(0.5～2)。由此，可以提高正极片的导电性能。
[0016]在本专利技术的一些实施例中，所述交联剂包括聚乙烯醇和含有端羟基的聚氧化乙烯中的至少之一。
[0017]在本专利技术的一些实施例中，所述溶剂包括甲苯、苯和二甲苯中的至少之一。
[0018]在本专利技术的第二个方面，本专利技术提出了一种制备上述的正极浆料的方法。根据本专利技术的实施例，所述方法包括：(1)将粘胶剂与溶剂混合，以便得到胶液；(2)将所述胶液与正极活性物质、导电剂、交联剂混合后进行脱泡，以便得到正极浆料。由此，通过将正极活性物质、导电剂、交联剂和含有上述粘胶剂混合后进行脱泡，可以制备得到上述原料成本低和粘结效果优异的正极浆料，从而降低汽车成本。
[0019]在本专利技术的第三个方面，本专利技术提出了一种正极片。根据本专利技术的实施例，所述正极片采用上述的正极浆料或采用上述的方法制备得到的正极浆料制备得到。由此，该正极片通过采用上述原料成本低和粘结效果优异的正极浆料制备得到，可以降低正极片的成本和提高其稳定性。
[0020]在本专利技术的第四个方面，本专利技术提出了一种动力电池。根据本专利技术的实施例，所述动力电池具有上述的正极片。由此，该动力电池通过采用上述成本低和稳定性好的正极片，可以在降低动力电池成本的同时提高动力电池的循环稳定性。
[0021]在本专利技术的第五个方面，本专利技术提出了一种汽车。根据本专利技术的实施例，所述汽车具有上述的动力电池。由此，通过装载上述成本低和循环稳定性好的动力电池，可以降低汽车成本的同时提高其续航里程。
[0022]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0023]本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0024]图1是实施例1和对比例得到的胶液制成的胶膜在电解液中浸泡10天的吸液量对比图；
[0025]图2是实施例1-3和对比例得到的正极浆料的剥离力对比图。
具体实施方式
[0026]下面通过描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0027]在本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种正极浆料。根据本专利技术的实施例，该正极浆料包括：正极活性物质、导电剂、粘胶剂、交联剂和溶剂，其中，所述胶粘剂的化学式为：
[0028][0029]专利技术人发现，通过采用上述结构的粘胶剂与正极活性物质、导电剂、交联剂和溶剂混合，该粘胶剂中由于酸酐的存在，使含有其的正极浆料与集流体具有良好的粘结效果，同时正极活性物质中的残碱可与酸酐反应，从而提高正极活性物质与粘胶剂的粘结效果，另外该粘胶剂具有较低的成本，其成本比聚偏氟乙烯低4倍以上，从而降低动力电池的成本，进而降低汽车的成本。
[0030]根据本专利技术的实施例，上述正极浆料中，正极活性物质、导电剂、粘胶剂、交联剂和溶剂的质量比为(55～97.5)：(0.1～5)：(0.4～5)：(0.1～1)：(10～55)，例如正极活性物质、导电剂、粘胶剂、交联剂和溶剂的质量比为(55、55.1
……
97.4、97.5)：(0.1、0.2
……
4.9、 5)：(0.4、0.5
……
4.9、5)：(0.1、0.2
……
0.9、1)：(10、10.1
……
54.9、55)。由此，采用该混合比例，各物料之间发挥协同作用，从而可以在降低原料成本的同时提高该正极浆料与集流体之间的粘结效果。
[0031]进一步地，上述正极活性物质包括锰酸锂、NCM、钴酸锂和NCA中的至少之一，其中NCM包括三元NCM111、三元NCM523、三元NCM622和三元NCM811。同时，导电剂包括导电炭黑、碳纳米管、石墨烯和乙炔黑中的至少之一，其中，碳纳米管包括单臂碳纳米管和多臂碳纳米管中的至少之一，优选导电剂为导电炭黑和碳纳米管的组合。专利技术人发现，导电炭黑为纳米级颗粒状导电剂，其主要是填补活性材料的孔隙，而碳纳米管为线性长管结构，它能链接多个活性物质和导电炭黑，起到的作用为面，通过将两者复合，可以显著提高活性物质的导电性能。优选地，在该组合导电剂中，导电炭黑与碳纳米管的质量比为1：(0.5～2)，例如二者比例为1：(0.5、0.6
……
1.9、2)。专利技术人发现，当碳纳米管比例过低，体系中只有点接触的导电模式，体系的导电性能降低；而当碳纳米管过多，颗粒空隙过多，整体导电性能下降。而于此同本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种正极浆料，其特征在于，包括：正极活性物质、导电剂、粘胶剂、交联剂和溶剂，其中，所述胶粘剂的化学式为：2.根据权利要求1所述的正极浆料，其特征在于，所述正极活性物质、所述导电剂、所述粘胶剂、所述交联剂和所述溶剂的质量比为(55～97.5)：(0.1～5)：(0.4～5)：(0.1～1)：(10～55)。3.根据权利要求1或2所述的正极浆料，其特征在于，所述正极活性物质包括锰酸锂、NCM、钴酸锂和NCA中的至少之一。4.根据权利要求1或2所述的正极浆料，其特征在于，所述导电剂包括导电炭黑、碳纳米管、石墨烯和乙炔黑中的至少之一，优选导电炭黑和碳纳米管的组合；任选地，所述导电炭黑和所述碳纳米管的质量比为1：(0.5～2)。5.根据权利要求1或2所...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴华忠，刘璋勇，胡春林，吴光麟，
申请(专利权)人：昆山宝创新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：