[發明專利]鋰離子電池正極極片的涂料、涂料制造方法及正極極片

有效

• 申請號: 201010104510.5
• 申請日: 2010-01-28
• 公開（公告）號: CN101771148A
• 公開（公告）日: 2010-07-07
• 發明（設計）人: 席永全;程建良
• 申請（專利權）人: 深圳市創明電池技術有限公司
• 主分類號: H01M4/62
• 分類號: H01M4/62;H01M4/505;H01M4/58;H01M4/139;H01M4/131;H01M4/136
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所 44237
• 代理人: 張全文

技術領域

本發明屬于電池制造領域，尤其涉及一種鋰離子電池正極極片的涂料、涂 料的制造方法以及含有所述涂料的正極極片。

背景技術

現有的鋰離子電池正極極片一般是先在鋁箔上涂布電極漿料，經干燥處理， 再裁切鋁箔后制成。在電極漿料中加入導電劑可以極大的改善正極極片的導電 性能。上述導電劑的種類及用量搭配有非常多的選擇，不同的種類和用量搭配 所得到的導電性能存在較大差異。

目前，市場上很多電池1C循環(DOD100％)300周內阻變化達到20mΩ 甚至更多，很難保證鋰離子電池的長期循環性能及其一致性。出現以上內阻變 化是眾多因素綜合的結果，其中，正極極片導電性能變差是眾多因素中重要的 一個?，F有市場上所銷售的一些鋰離子電池正極極片上的涂布漿料一般使用粘 結性能較差的粘結劑以及單一的導電性較差導電劑，致使正極電極上非活性物 質的用量大大增加，不僅不利于正極極片導電性能的提高，而且還不利于電極 能量密度和柔軟度的提高以及整個電池容量發揮、循環性能和成本控制。

發明內容

本發明的目的在于提供一種鋰離子電池正極極片的涂料，旨在解決現有涂 料存在的導電性能不強、柔軟性能不佳的問題。

本發明是這樣實現的，一種鋰離子電池正極極片的涂料，包含下述重量百 分比的組分：

其中，所述各組分按重量百分比為：

其中，所述正極活性物質為鈷酸鋰、鎳鈷錳三元材料、錳酸鋰、磷酸亞鐵 鋰中的一種或幾種。

采用以上技術方案后，由于增加了乙炔黑、鱗片石墨和科琴黑的應用，正 極極片導電性能和柔軟性得到顯著增加，有利于電池的容量的發揮、延長了電 池的使用壽命，其有益效果主要有以下幾點：

1、本發明提供了的涂料中含有多種導電材料，各導電材料相互配合，具有 較好的柔軟性和較佳的導電性能，解決了現有技術中使用單一導電材料產生的 柔軟性和導電性能均不足的問題。

在本發明提供的配方當中，正極活性物質是活性材料，主要作用是為正極 極片提供容量；乙炔黑是小顆粒填充導電劑，用于填充活性材料的間隙；鱗片 石墨呈塊狀，能起到導電和潤滑作用；科琴黑是纖維狀導電材料，能起到網狀 導電作用，可使活性材料的電子電導顯著增加。

2、本發明中提供涂料中各組分能較好的合漿，避免了多種組分之間不能較 好合漿問題的發生。

3、本發明中提供涂料的組分來源廣泛，均能通過現有渠道購買。

本發明的另一發明目的是提供一種鋰離子電池正極極片的涂料的制造方 法，包括下述步驟：

①選取重量百分比為90％～97％的正極活性物質、0.5％～2％的乙炔黑、 0.5％～1.5％的鱗片石墨、0.5％～1.5％的科琴黑、1.5％～5％的PVDF，并選取一 定量的有機溶劑，所述有機溶劑按重量比計算，控制在涂料總料量的20％～ 50％；

②先將PVDF加入到有機溶劑中，然后使PVDF完全溶解，作為膠液備用；

③將乙炔黑、鱗片石墨、科琴黑加入步驟②制備的膠液中，攪拌膠液；

④將正極活性物質加入到步驟③膠液中，攪拌膠液，形成用于涂布于電池 正極極片的涂料。

其中，所述有機溶劑為NMP。

其中，在步驟①中，將PVDF添加到有機溶劑后，攪拌2～3小時，使PVDF 完全溶解在有機溶劑中。

其中，在所述步驟③中，將乙炔黑、鱗片石墨、科琴黑分兩次加入膠液中， 快速攪拌形成混合均勻的導電膠液。

其中，在步驟④中，將正極活性物質加入膠液中后，攪拌3～4小時，得到 粘度為2000～20000cps的涂料。

其中，所述攪拌的溫度控制在30～50℃。

上述鋰離子電池正極極片的涂料制造方法能將乙炔黑、鱗片石墨、科琴黑、 PVDF和NMP溶劑得到較好的混合，制成涂布漿料，所述涂布漿料具有較好的 導電性能和柔軟性。

本發明還提供了了一種鋰離子電池正極極片，包括鋁箔，所述鋁箔表面涂 覆有鋰離子電池正極極片的涂料。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合實施例， 對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以 解釋本發明，并不用于限定本發明。