改善动态压差的复合导电浆料及其制备方法和电池技术

一种改善动态压差的复合导电浆料，所述复合导电浆料由如下质量百分比的成分制成:导电炭黑2.0％～6.75％；多壁碳纳米管1.0％～4.5％；分散剂0.5％～1.5％；余量为溶剂。本申请在制备时使用高剪切研磨分散均质机对导电炭黑与碳纳米管电剂进行预分散，降低了正极浆料配料时的分散难度，使得导电剂与主材料分散的均质性得到改善，从而减小了电芯的动态压差，使得电池组的容量和循环寿命得到提高。使得电池组的容量和循环寿命得到提高。

【技术实现步骤摘要】
改善动态压差的复合导电浆料及其制备方法和电池


[0001]本专利技术涉及一种改善动态压差的复合导电浆料，属于电池材料
本专利技术还涉及一种改善动态压差的复合导电浆料及其制备方法和电池。

技术介绍

[0002]动力储能电池在PACK组装前都有对电芯进行容量、静态电压、交流内阻、K值(K值指的是单位时间内的电池的电压降)在多个维度上进行配组，提高了电芯的一致性，使得每一组电池组中的每个电芯的电性参数趋于一致。
[0003]但电池组工作时，由于各电芯之间的直流电阻差异，造成组内各电芯在单位时间内电压降低值(简称压降)的差异，于是产生比静态压差更大的动态压差，随着充放循环次数的累积，动态压差会越来越大，导致电池组的容量和循环寿命衰减。
[0004]电池配料时，容易出现导电剂在极片中分散不均匀甚至出现导电剂团聚的现象，这会造成电池的直流电阻增大。由于直流电阻造成的动态压差的差异及影响，直接导致电池组的容量和循环寿命衰减，所以，研制出一种能改善动态压差的导电浆料意义重大。

技术实现思路

[0005]针对上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种改善动态压差的复合导电浆料及制备方法，以解决电池组在使用过程中动态压差大，导致使用寿命较低的问题。
[0006]本申请目的之一是对动态压差进行改善，提高动态压差的一致性，使电池组的容量和循环寿命得到更好的发挥。
[0007]根据本专利技术的第一个实施方案，提供一种改善动态压差的复合导电浆料，以复合导电浆料的总质量为100％计，所述复合导电浆料由如下质量百分比的成分制成：
[0008]导电炭黑2.0％～6.75％；
[0009]多壁碳纳米管1.0％～4.5％；
[0010]分散剂0.5％～1.5％；
[0011]余量为溶剂。
[0012]优选是，导电炭黑3.0％～5.75％；多壁碳纳米管2.0％～3.5％；分散剂0.8％～1.3％；余量为溶剂。更优选是，导电炭黑3.5％～5.05％；多壁碳纳米管2.5％～3.0％；分散剂0.9％～1.2％；余量为溶剂。
[0013]进一步地，作为本专利技术一种更为优选的实施方案，所述导电炭黑与所述多壁碳纳米管的质量百分比之和为4.0％～9.0％。优选是，5.0％～8.0％；更优选是，6.0％～7.0％。
[0014]进一步地，作为本专利技术一种更为优选的实施方案，所述多壁碳纳米管的管径为5～20nm，长度为100～200μm。优选是，管径为10～15nm，长度为120～180μm；更优选是，管径为11～14nm，长度为140～160μm。
[0015]进一步地，作为本专利技术一种更为优选的实施方案，所述分散剂为改性氨基醇。
[0016]进一步地，作为本专利技术一种更为优选的实施方案，所述溶剂为N
‑
甲基吡咯烷酮。
[0017]进一步地，作为本专利技术一种更为优选的实施方案，所述复合导电浆料的粘度为3000mPa.s～8000mPa.s。
[0018]进一步地，作为本专利技术一种更为优选的实施方案，一种复合导电浆料的制备方法，包括以下步骤：原料准备步骤，按照质量百分比称取导电炭黑、多壁碳纳米管、分散剂、溶剂；原料混合步骤，先将分散剂、溶剂混合均匀，然后依次加入多壁碳纳米管、导电炭黑，混合均匀，得到所述复合导电浆料。
[0019]进一步地，作为本专利技术一种更为优选的实施方案，所述的复合导电浆料的制备方法，包括：将分散剂、溶剂混合均匀后，还进行第一混合处理，得到第一分散液；加入多壁碳纳米管、导电炭黑后，还分别进行第二混合处理、第三混合处理，最终得到所述复合导电浆料。
[0020]进一步地，作为本专利技术一种更为优选的实施方案，所述复合导电浆料的制备方法，具体包括以下步骤：
[0021]原料准备：按照质量百分比称取导电炭黑、多壁碳纳米管、分散剂、溶剂；
[0022]将上述称量好的分散剂、溶剂进行第一混合处理，得到第一分散液；
[0023]将上述称量好的多壁碳纳米管将入所述第一分散液中并进行第二混合处理，得到第二分散液；
[0024]将上述称量好的导电炭黑加入所述第二分散液中并进行第三混合处理，得到所述复合导电浆料。
[0025]进一步地，作为本专利技术一种更为优选的实施方案，所述第一混合处理是采用多功能打胶机进行分散，以公转20RPM，自转1000RPM的转速分散10～20min。优选是，12～18min；更优选是，14～17min。
[0026]进一步地，作为本专利技术一种更为优选的实施方案，所述第二混合处理采用高剪切研磨分散均质机行分散，以线速度30～40m/s的转速分散120～240min。优选是，以线速度32～38m/s的转速分散150～210min；更优选是，以线速度33～36m/s的转速分散170～200min。
[0027]进一步地，作为本专利技术一种更为优选的实施方案，所述第三混合处理采用高剪切研磨分散均质机行分散，以线速度20～25m/s的转速分散30～60min。优选是，以线速度21～24m/s的转速分散35～55min；更优选是，以线速度22～23m/s的转速分散40～50min。
[0028]进一步地，作为本专利技术一种更为优选的实施方案，一种使用所述改善动态压差的复合导电浆料制备的电池，所述电池正极含有所述复合导电浆料，正极中所述复合导电浆料占比为1.0％～2.0％。优选是，1.2％～1.8％；更优选是，1.4％～1.6％。
[0029]一种使用所述改善动态压差的复合导电浆料制备的电池，在电芯按容量1.0％/档、电压5mV/档、内阻0.3mΩ/档、K值≤0.03mV/h配组后，对成组电芯以1C电流放电1min，组内电芯放电前后的压降极差与放电后的电压极差在10mV以内。
[0030]与现有技术相比，本申请在复合导电浆料制备时，先加入在N
‑
甲基吡咯烷酮中预溶了聚偏氟乙烯的胶液，再加入复合导电浆料进行充分搅拌，然后加入活性物质进行充分搅拌，使用高剪切研磨分散均质机对导电炭黑与碳纳米管电剂进行预分散，降低了正极浆料配料时的分散难度，避免了导电剂与胶液团聚，使得导电剂与主材料分散的均质性得到改善，从而减小了电芯的动态压差，使得电池组的容量和循环寿命得到提高。
[0031]本申请提供的技术方案采用改性氨基醇作为分散剂，在复合导电浆料制备过程
中，改性氨基醇的氨基官能团可与导电炭黑、碳纳米管表面的负电荷发生强烈的相互作用，使得导电剂得到高效分散。
具体实施方式
[0032]为了使本领域的技术人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例对本申请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申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
[0033]此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改善动态压差的复合导电浆料，其特征在于，以复合导电浆料的总质量为100％计，所述复合导电浆料由如下质量百分比的成分制成：导电炭黑2.0％～6.75％；多壁碳纳米管1.0％～4.5％；分散剂0.5％～1.5％；余量为溶剂。2.根据权利要求1所述的改善动态压差的复合导电浆料，其特征在于，所述导电炭黑与所述多壁碳纳米管的质量百分比之和为4.0％～9.0％。3.根据权利要求2所述的改善动态压差的复合导电浆料，其特征在于，所述多壁碳纳米管的管径为5～20nm，长度为100～200μm。4.根据权利要求1所述的改善动态压差的复合导电浆料，其特征在于，所述分散剂为改性氨基醇。5.根据权利要求1所述的改善动态压差的复合导电浆料，其特征在于，所述溶剂为N
‑
甲基吡咯烷酮。6.一种复合导电浆料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：原料准备步骤，按照质量百分比称取导电炭黑、多壁碳纳米管、分散剂、溶剂；原料混合步骤，先将分散剂、溶剂混合均匀，然后依次加入多壁碳纳米管、导电炭黑，混合均匀，得到所述复合导电浆料。7.根据权利要6所述的复合导电浆料的制备方法，其特征在于，包括：将分散剂、溶剂混合均匀后，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李政伦，曾宪武，徐伟，王梦阳，
申请(专利权)人：广东天劲新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：