一种抑制铁酸锂合浆凝胶与提高浆料稳定性的方法技术

本发明专利技术属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种抑制铁酸锂合浆凝胶与提高浆料稳定性的方法，包括如下步骤：(1)制备PVDF胶液：将粘结剂PVDF与N

【技术实现步骤摘要】
一种抑制铁酸锂合浆凝胶与提高浆料稳定性的方法


[0001]本专利技术属于锂离子电池
，具体涉及一种抑制铁酸锂合浆凝胶与提高浆料稳定性的方法。

技术介绍

[0002]锂离子电池(LIBs)自上世纪90年代初专利技术以来，已经改变了人们的日常生活。锂离子电池已经被广泛应用于生活中的各个领域，为了进一步提高锂离子电池的能量密度以及循环寿命，铁酸锂作为一种常用的正极材料，其具有高达640mAh/g的比容量，研究人员通过在锂离子电池的制备工艺中添加铁酸锂补锂添加剂，补充锂离子电池中由于固体电解质(SEI)膜形成而损失的活性锂，但铁酸锂表面的残碱量增加导致合浆过程中易吸收环境中的水分，形成凝胶现象，导致合浆失败，因此正极材料的加工性是产业化推进的瓶颈。并且现有技术中，需要严格控制环境相对湿度小于5％，环境控制成本过高。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，解决铁酸锂合浆出现的凝胶现象，降低高碱性材料合浆对环境湿度的要求，提高合浆成功率，提供一种抑制铁酸锂合浆凝胶与提高浆料稳定性的方法。
[0004]为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0005]一种抑制铁酸锂合浆凝胶与提高浆料稳定性的方法，包括如下步骤：
[0006](1)制备PVDF胶液：将粘结剂PVDF与N
‑
甲基吡咯烷酮加入至搅拌釜中，充分搅拌溶解后，得到PVDF胶液；
[0007](2)将添加剂加入至PVDF胶液，搅拌分散，得到浆料一；
[0008](3)将导电剂和N
‑
甲基吡咯烷酮加入至浆料一，搅拌分散，得到浆料二；
[0009](4)将铁酸锂加入至浆料二，高速搅拌分散，得到铁酸锂浆料。
[0010]优选地，所述铁酸锂、导电剂、粘结剂PVDF和添加剂之间的质量比为92～95∶2～4∶2～3∶1～2。
[0011]优选地，所述添加剂为草酸、磷酸和亚磷酸中的一种或两种以上的组合。
[0012]优选地，所述导电剂为导电炭黑、超导炭黑、导电石墨、乙炔黑、科琴黑、石墨烯和碳纳米管中的一种或两种以上的组合。
[0013]优选地，所述PVDF胶液的固含量为5～10％。
[0014]优选地，步骤(1)，搅拌釜的公转速度为20～40rpm，自转速度为500～1500rpm，真空度为
‑
0.08～
‑
0.1Mpa，搅拌时间为2～4h。
[0015]优选地，步骤(2)，搅拌釜的公转速度为30～40rpm，自转速度为1500～2500rpm，搅拌时间为1～2h。
[0016]优选地，步骤(3)，搅拌釜的公转速度为30～40rpm，自转速度为2000～4000rpm，搅拌时间为1～2h。
[0017]优选地，步骤(4)，搅拌釜的公转速度为40～50rpm，自转速度为6000～8000rpm，搅拌时间为2～3h。
[0018]与现有技术相比，本专利技术使用添加剂和固定加料方式的合浆，不仅能够有效消除合浆过程中粘结剂PVDF的交联反应，还抑制粘结剂的聚合物链之间的架桥反应，降低合浆凝胶的现象，同时显著地提高了浆料的稳定性。
具体实施方式
[0019]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加明白清楚，结合具体实施方式，对本专利技术做进一步描述，但是本专利技术并不限于这些实施例。需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。在本专利技术中，若非特指，所有的份、百分比均为质量单位，所采用的设备和原料等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法，如没有特别说明，均为本领域的常规方法。
[0020]本文中所用的术语
″
包含
″
、
″
包括
″
、
″
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。
[0021]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者优选值与任何范围下限或优选值的任意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至5
″
时，所描述的范围应被解释为包括范围
″
1至4
″
、
″
1至3
″
、
″
1至2
″
、
″
1至2和4至5
″
、
″
1至3和5
″
等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外地说明，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。
[0022]下面对本专利技术的具体实施例做详细说明，实验室相对湿度均为10％RH。
[0023]实施例1
[0024]一种抑制铁酸锂合浆凝胶与提高浆料稳定性的方法，包括如下步骤：
[0025](1)制备PVDF胶液：将粘结剂PVDF与N
‑
甲基吡咯烷酮加入至搅拌釜中，充分搅拌溶解后，得到PVDF胶液，所述PVDF胶液的固含量为8％；
[0026]其中，搅拌釜的公转速度为30rpm，自转速度为1000rpm，真空度为
‑
0.09Mpa，搅拌时间为3h；
[0027](2)将草酸加入至PVDF胶液，搅拌分散，得到浆料一；
[0028]其中，搅拌釜的公转速度为35rpm，自转速度为2000rpm，搅拌时间为1.5h；
[0029](3)将导电炭黑和N
‑
甲基吡咯烷酮加入至浆料一，搅拌分散，得到浆料二；
[0030]其中，搅拌釜的公转速度为35rpm，自转速度为3000rpm，搅拌时间为1.5h；
[0031](4)将铁酸锂加入至浆料二，高速搅拌分散，出料，得到粘度为4521mPa
·
S的铁酸锂浆料；
[0032]其中，搅拌釜的公转速度为45rpm，自转速度为7000rpm，搅拌时间为2.5h；
[0033]上述铁酸锂、导电炭黑、粘结剂PVDF和草酸之间的质量比为94∶3∶2∶1。
[0034]本实施例制备的浆料流动性良好，未出现凝胶现象；涂布效果良好，且随着放置时间的延长，浆料粘度变化不大。
[0035]实施例2
[0036]一种抑制铁酸锂合浆凝胶与提高浆料稳定性的方法，包括如下步骤：
[0037](1)制备PVDF胶液：将粘结剂PVDF与N
‑
甲基吡咯烷酮加入至搅拌釜中，充分搅拌溶解后，得到PVDF胶液，所述PVDF胶液的固含量为10％；
[0038]其中，搅拌釜的公转速度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抑制铁酸锂合浆凝胶与提高浆料稳定性的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)制备PVDF胶液：将粘结剂PVDF与N
‑
甲基吡咯烷酮加入至搅拌釜中，充分搅拌溶解后，得到PVDF胶液；(2)将添加剂加入至PVDF胶液，搅拌分散，得到浆料一；(3)将导电剂和N
‑
甲基吡咯烷酮加入至浆料一，搅拌分散，得到浆料二；(4)将铁酸锂加入至浆料二，高速搅拌分散，得到铁酸锂浆料。2.根据权利要求1所述的一种抑制铁酸锂合浆凝胶与提高浆料稳定性的方法，其特征在于，所述铁酸锂、导电剂、粘结剂PVDF和添加剂之间的质量比为92～95∶2～4∶2～3∶1～2。3.根据权利要求1所述的一种抑制铁酸锂合浆凝胶与提高浆料稳定性的方法，其特征在于，所述添加剂为草酸、磷酸和亚磷酸中的一种或两种以上的组合。4.根据权利要求1所述的一种抑制铁酸锂合浆凝胶与提高浆料稳定性的方法，其特征在于，所述导电剂为导电炭黑、超导炭黑、导电石墨、乙炔黑、科琴黑、石墨烯和碳纳米管中的一种或两种以上的组合。5.根据权利要求1所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：林桥，陈富源，何涛斌，汪依水，谭永鑫，游高平，张雅欣，孙玉龙，白科，徐小明，
申请(专利权)人：江西安驰新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：