本发明专利技术提供一种炭黑导电剂、正极浆料组合物和二次电池。所述炭黑导电剂具有以下特征：(1)所述炭黑导电剂的吸油值≥200mL/100g；(2)所述炭黑导电剂的一次粒径为35～45nm；(3)所述炭黑导电剂的BET表面积为≤100m2/g。本发明专利技术通过对炭黑导电剂的相关物性参数(包括一次粒径、BET表面积和吸油值)进行了特定选择，以此能够有效保证炭黑在常规添加量内就能够被有效分散，同时提升电池的大倍率循环性能和长循环性能。环性能。
【技术实现步骤摘要】
一种炭黑导电剂、正极浆料组合物和二次电池
[0001]本专利技术属于导电剂材料
，具体涉及一种炭黑导电剂、正极浆料组合物和二次电池。
技术介绍
[0002]炭黑作为传统的化工产品之一，其主要应用方向为橡胶、色母、纤维以及导电炭等领域，近年来，炭黑在锂离子电池领域中的应用也尤为广泛，并且相比于其他上述领域的用量较少。目前，市场上商业化的锂电级炭黑大都选择益瑞石公司生产的Super P
‑
Li产品，但受到行业内头部企业快速扩张的影响，该产品的产能目前已经无法满足实际需求。
[0003]目前，锂离子电池使用的炭黑导电剂存在以下两方面的问题：一方面，研究人员在寻找替代材料时，在测试炭黑导电剂时，发现其存在电芯短期电性能无差异，但长期性能不达标的情况，或高倍率循环性能较差的问题；另一方面，高性能炭黑导电剂材料的加工性能(例如分散能力)较差，在三元正极材料体系中难以找到兼具良好的电性能和分散能力的炭黑导电剂材料。
[0004]因此，在本领域中，亟需开发一种具备良好的高倍率性能的炭黑导电剂，同时其与活性物质以及粘结剂之间具有良好的分散能力。
技术实现思路
[0005]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种炭黑导电剂、正极浆料组合物和二次电池。本专利技术通过对炭黑导电剂的相关物性参数(包括一次粒径、BET表面积和吸油值)进行了特定选择，以此能够有效保证炭黑在常规添加量内就能够被有效分散，同时提升电池的大倍率循环性能和长循环性能。
[0006]为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]第一方面，本专利技术提供一种炭黑导电剂，所述炭黑导电剂具有以下特征：
[0008](1)所述炭黑导电剂的吸油值≥200mL/100g；
[0009](2)所述炭黑导电剂的一次粒径为35～45nm；
[0010](3)所述炭黑导电剂的BET表面积为≤100m2/g。
[0011]需要说明的是，本专利技术中一次粒径是指炭黑在生产过程中形成的原始颗粒大小。
[0012]本专利技术通过对炭黑导电剂的相关物性参数(包括一次粒径、BET表面积和吸油值)进行了特定选择，该吸油值范围能够为电极内部吸收存储电解液提供充足的结构空间，并且不会对合浆过程产生影响，能够在保障浆料固含量的情况下确保三元体系电芯在大倍率/长循环下的综合性能，此范围能够保证添加了适量炭黑导电剂的三元体系循环时的稳定性；炭黑的一次粒径是决定最终BET表面积的关键因素，BET表面积直接影响浆料的分散能力，BET表面积过大导致浆料难以分散，电极中会出现导电剂团聚、分布不均的情况，进而影响电池性能，BET表面积过小则其所提供的导电性无法保障，会导致极片电阻偏大，此BET表面积范围能够保障添加了适量炭黑导电剂的三元体系浆料在双行星搅拌系统中使用适
宜的工艺时能够被均匀分散。
[0013]优选地，所述炭黑导电剂的吸油值220
‑
350mL/100g，例如可以为220mL/100g、240mL/100g、250mL/100g、260mL/100g、270mL/100g、280mL/100g、290mL/100g、300mL/100g、310mL/100g、330mL/100g、350mL/100g等
[0014]优选地，所述炭黑导电剂的吸油值250
‑
310mL/100g，例如可以为250mL/100g、260mL/100g、270mL/100g、280mL/100g、290mL/100g、300mL/100g、310mL/100g等。
[0015]优选地，所述炭黑导电剂的一次粒径为38
‑
42nm，例如可以为38nm、39nm、41nm、42nm。
[0016]优选地，所述炭黑导电剂的BET表面积为50～80m2/g，例如可以为50m2/g、55m2/g、60m2/g、65m2/g、70m2/g、75m2/g、80m2/g等。
[0017]优选地，所述炭黑导电剂的BET表面积为55～75m2/g，例如可以为55m2/g、60m2/g、65m2/g、70m2/g、75m2/g。
[0018]第二方面，本专利技术提供了一种正极浆料组合物，所述正极浆料组合物包括根据第一方面所述的炭黑导电剂。
[0019]优选地，所述正极浆料组合物还包括正极活性物质和粘结剂。
[0020]优选地，所述正极活性物质包括三元正极材料。
[0021]优选地，所述正极浆料组合物中正极活性物质、炭黑导电剂和粘结剂的质量百分比为(92
‑
98):(1
‑
5.5):(1
‑
2.5)，例如可以为97.5:1.5:1.0、96.8:2.0:1.2、95.5:3.0:1.5、94:4.0:2.0、92:5.5:2.5。
[0022]在本专利技术中，使用第一方面所述的炭黑导电剂，一方面能够使得三元正极材料体系的双行星搅拌工艺分散达到相对理想的状态，解决了炭黑导电剂的分散问题；另一方面，其还能够在合理的添加比例下保障电芯的大倍率循环性能，有效改善电池的长循环衰减情况。
[0023]此外，本专利技术提供了一种正极浆料组合物的制备方法，其包括以下步骤：
[0024]先制备包含粘结剂的胶液，分两步将炭黑导电剂与胶液混合，充分搅拌后制得导电胶液。再将导电胶液与正极活性物质粉体分步混合，最终得到正极浆料组合物。
[0025]在本专利技术中，先制导电胶的半干法工艺是双行星工艺中对高炭黑添加配方最有效的分散方式，能够保证炭黑导电剂被最大限度的分散。
[0026]第三方面，本专利技术提供了一种二次电池，所述二次电池包括正极、负极、电解液和隔膜，所述正极是由根据第二方面所述的正极浆料组合物制备得到的。
[0027]相对于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：
[0028]本专利技术提供了一种炭黑导电剂，其通过对炭黑导电剂的相关物性参数(包括一次粒径、BET表面积和吸油值)进行了特定选择，该吸油值范围能够为电极内部吸收存储电解液提供充足的结构空间，并且不会对合浆过程产生影响，能够在保障浆料固含量的情况下确保三元体系电芯在大倍率/长循环下的综合性能，此范围能够保证添加了适量炭黑导电剂的三元体系循环时的稳定性；炭黑的一次粒径是决定最终BET表面积的关键因素，BET表面积直接影响浆料的分散能力，BET表面积过大导致浆料难以分散，电极中会出现导电剂团聚、分布不均的情况，进而影响电池性能，BET表面积过小则其所提供的导电性无法保障，会导致极片电阻偏大，此BET表面积范围能够保障添加了适量炭黑导电剂的三元体系浆料在
双行星搅拌系统中使用适宜的工艺时能够被均匀分散。
具体实施方式
[0029]下面通过具体实施方式来进一步说明本专利技术的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本专利技术，不应视为对本专利技术的具体限制。
[0030]实施例1
[0031]本本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种炭黑导电剂，其特征在于，所述炭黑导电剂具有以下特征：(1)所述炭黑导电剂的吸油值≥200mL/100g；(2)所述炭黑导电剂的一次粒径为35～45nm；(3)所述炭黑导电剂的BET表面积为≤100m2/g。2.根据权利要求1所述的炭黑导电剂，其特征在于，所述炭黑导电剂的吸油值220
‑
350mL/100g。3.根据权利要求2所述的炭黑导电剂，其特征在于，所述炭黑导电剂的吸油值250
‑
310mL/100g。4.根据权利要求1所述的炭黑导电剂，其特征在于，所述炭黑导电剂的一次粒径为38
‑
42nm。5.根据权利要求1所述的炭黑导电剂，其特征在于，所述炭黑导电剂的BET表面积为50～80m2/g。6.根据权利要求5所述的炭黑导电剂，其特征在于，所述炭黑导电...
【专利技术属性】
技术研发人员：陶承业，甘祖涛，殷军，段栋，何巍，刘金成，
申请(专利权)人：湖北亿纬动力有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。