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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电池领域,特别是涉及一种陶瓷浆料、正极极片及其制备方法、锂离子电池。
技术介绍
1、目前,在锂离子电池的正极极片涂布工序中,通常会在极片边缘涂布一层绝缘层,以避免正负极极片接触短路,也能在后续的裁切工序中减少正极集流体边缘产生毛刺。然而上述正极极片在回收正极活性材料的过程中,绝缘层中的陶瓷材料如氧化铝等会混杂进正极活性材料中,导致回收的正极活性材料中杂质含量如铝含量变高,从而导致材料的阻抗高,应用在电池中降低倍率性能和循环性能。
技术实现思路
1、基于此,本专利技术一些实施例提供一种陶瓷浆料,用于在正极极片边缘形成绝缘层,降低正极极片回收过程中,活性材料中的杂质含量。
2、一种陶瓷浆料,按质量百分比计,包括:陶瓷绝缘材料30%~35%、聚偏氟乙烯1%~5%、芳香族聚酰亚胺1%~2%及溶剂60%~68%。
3、在其中一些实施例中,所述芳香族聚酰亚胺包括、、及中的一种或几种。
4、在其中一些实施例中,所述溶剂包括n-甲基吡咯烷酮;和/或,所述陶瓷绝缘材料包括氧化铝及勃姆石中的一种或两种。
5、一种正极极片,包括:包括:集流体、设置在所述集流体沿厚度方向的至少一个表面的活性物质层和绝缘层;
6、所述绝缘层设置在所述活性物质层沿长度方向的至少一侧,且接触所述活性物质层;
7、所述绝缘层通过上述的陶瓷浆料制备得到。
8、在其中一些实施例中,所述绝缘层的厚度为5μm~10μm;和/或,所述绝缘层的
9、在其中一些实施例中,所述集流体与所述活性物质层之间还设有涂炭层,所述活性物质层设置在所述涂炭层远离所述集流体的一侧表面;所述绝缘层直接设置在所述集流体表面。
10、一种正极极片的制备方法,包括如下步骤:
11、在集流体沿厚度方向的至少一个表面形成活性物质层和绝缘层,其中,所述绝缘层设置在所述活性物质层沿长度方向的至少一侧,且接触所述活性物质层;
12、所述绝缘层通过上述的陶瓷浆料制备得到。
13、在其中一些实施例中,所述集流体沿厚度方向的至少一个表面还设有涂炭层,在形成活性物质层和绝缘层的步骤之前,还包括:除去所述集流体表面的部分涂炭层;
14、在形成活性物质层和绝缘层的步骤中,使所述活性物质层形成在所述涂炭层远离所述集流体的一侧表面,使所述绝缘层直接形成在所述集流体表面。
15、在其中一些实施例中,采用等离子体处理及电晕处理中的一种或两种方式除去部分涂炭层。
16、一种锂离子电池,包括上述的正极极片或通过上述的制备方法制备的正极极片。
17、传统的陶瓷浆料包括陶瓷绝缘材料、聚偏氟乙烯和溶剂,专利技术人研究发现,回收的正极活性材料中杂质含量如铝含量偏高是由于:绝缘层中的聚偏氟乙烯(pvdf)在316℃以上会发生碳化分解,采用热解法回收正极极片时需要经过高温煅烧(通常在400℃),在高温煅烧过程中,绝缘层中的pvdf发生分解而导致粘结失效,使得陶瓷绝缘材料如氧化铝等混杂进活性材料粉末中,而导致回收的活性材料中杂质含量变高。在本申请一些实施例中,通过在陶瓷浆料中加入一定量的芳香族聚酰亚胺,一方面,芳香族聚酰亚胺可耐500℃以上高温,另一方面,其具有一定的粘结性,使得绝缘层在热解法回收正极极片时仍能保持完整,不会使陶瓷绝缘材料脱落,从而降低回收的活性材料粉末中的杂质含量。
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1.一种陶瓷浆料,其特征在于,按质量百分比计,包括:陶瓷绝缘材料30%~35%、聚偏氟乙烯1%~5%、芳香族聚酰亚胺1%~2%及溶剂60%~68%。
2.根据权利要求1所述的陶瓷浆料,其特征在于,所述芳香族聚酰亚胺包括、、及中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的陶瓷浆料,其特征在于,所述溶剂包括N-甲基吡咯烷酮;和/或,所述陶瓷绝缘材料包括氧化铝及勃姆石中的一种或两种。
4.一种正极极片,其特征在于,包括:集流体、设置在所述集流体沿厚度方向的至少一个表面的活性物质层和绝缘层;
5.根据权利要求4所述的正极极片,其特征在于,所述绝缘层的厚度为5μm~10μm;和/或,所述绝缘层的宽度为3mm~5mm。
6.根据权利要求4或5所述的正极极片,其特征在于,所述集流体与所述活性物质层之间还设有涂炭层,所述活性物质层设置在所述涂炭层远离所述集流体的一侧表面;所述绝缘层直接设置在所述集流体表面。
7.一种正极极片的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
8.根据权利要求7所述的正极极片的制备方法,其特征在于
9.根据权利要求8所述的正极极片的制备方法,其特征在于,采用等离子体处理及电晕处理中的一种或两种方式除去部分涂炭层。
10.一种锂离子电池,其特征在于,包括权利要求4~6任一项所述的正极极片或通过权利要求7~9任一项所述的制备方法制备的正极极片。
...【技术特征摘要】
1.一种陶瓷浆料,其特征在于,按质量百分比计,包括:陶瓷绝缘材料30%~35%、聚偏氟乙烯1%~5%、芳香族聚酰亚胺1%~2%及溶剂60%~68%。
2.根据权利要求1所述的陶瓷浆料,其特征在于,所述芳香族聚酰亚胺包括、、及中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的陶瓷浆料,其特征在于,所述溶剂包括n-甲基吡咯烷酮;和/或,所述陶瓷绝缘材料包括氧化铝及勃姆石中的一种或两种。
4.一种正极极片,其特征在于,包括:集流体、设置在所述集流体沿厚度方向的至少一个表面的活性物质层和绝缘层;
5.根据权利要求4所述的正极极片,其特征在于,所述绝缘层的厚度为5μm~10μm;和/或,所述绝缘层的宽度为3mm~5mm。
6.根据权利要求4或5所...
【专利技术属性】
技术研发人员:徐志翔,关小云,刘书源,
申请(专利权)人:武汉蔚能电池资产有限公司,
类型:发明
国别省市:
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