[發(fā)明專利]一種非水性鋰離子電池正極用漿料

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110273651.4
• 申請(qǐng)日: 2011-09-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102306797A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-01-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金旭東;羅朝暉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖南豐源業(yè)翔晶科新能源股份有限公司
• 主分類號(hào): H01M4/62
• 分類號(hào): H01M4/62
• 代理公司: 長(zhǎng)沙市融智專利事務(wù)所 43114
• 代理人: 顏勇

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種非水性鋰離子電池正極用漿料，屬于化學(xué)電源制備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

高綜合性能一直都是鋰離子電池行業(yè)的追求目標(biāo)，而在鋰離子電池制造過(guò)程中，配料制漿階段是其第一段工序，也是極其關(guān)鍵的一段工序，漿料的質(zhì)量直接決定了后續(xù)工序能否制造高性能優(yōu)質(zhì)電池。對(duì)于鋰離子電池漿料，其粘接性能是其中相當(dāng)重要的一個(gè)因素，如漿料粘接性能不好，有時(shí)在完成極片涂布后看不出來(lái)，但是一經(jīng)壓片工序，料層和箔便會(huì)發(fā)生剝離；嚴(yán)重時(shí)在涂布極片時(shí)烘干后就會(huì)產(chǎn)生料層和箔剝離的現(xiàn)象；更有隱蔽的剝離現(xiàn)象，那就是在做成電池后，經(jīng)過(guò)幾次或多次充放電后才出現(xiàn)，導(dǎo)致電池出現(xiàn)容量急劇下降、內(nèi)阻急增、循環(huán)性能差等現(xiàn)象。對(duì)于鋰離子電池非水性漿料，采用的粘結(jié)劑都是聚偏氟乙烯(PVDF)，采用的溶劑都是有機(jī)溶劑，最常用的如N-甲基吡咯烷酮(NMP)，其具有較強(qiáng)的吸濕性，眾所周知采用PVDF和NMP制成的膠吸濕后將會(huì)使?jié){料的粘接性能大大降低。漿料粘接性能差，將直接造成極片報(bào)廢、電池性能差、生產(chǎn)制程不良率高等不良后果，給企業(yè)帶來(lái)財(cái)力或物力損失。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的是提供一種具有優(yōu)越粘接性的非水性鋰離子電池正極用漿料，在很大程度上消除在涂布料層與集流體箔層之間產(chǎn)生剝離的現(xiàn)象，減少生產(chǎn)浪費(fèi)，降低非水性鋰離子電池內(nèi)阻以及提高電池容量。

本發(fā)明一種非水性鋰離子電池正極用漿料，含有正極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑和溶劑，其中，正極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑三種組份的總質(zhì)量與溶劑質(zhì)量的配比為100∶40～130，正極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑分別占三種組份總質(zhì)量的百分比含量為92.5～97.6％、1.9～3.5％、0.5～4.0％；所述粘結(jié)劑為聚酰亞胺，聚酰亞胺的分子量分布為12000～78000，中值為58000～59000。

本發(fā)明一種非水性鋰離子電池正極用漿料中，所述溶劑為N-甲基吡咯烷酮。

本發(fā)明一種非水性鋰離子電池正極用漿料中，所述正極活性物質(zhì)實(shí)例可包括(但不限于)鈷酸鋰(LiCoO₂)、磷酸亞鐵鋰(LiFePO₄)和鎳酸鋰(LiNiO₂)，或由一種或多種過(guò)渡金屬取代的化合物，如：鋰錳氧化物，其化學(xué)式如Li_1+xMn_2-xO₄(0≤x≤0.33)、LiMnO₃、LiMn₂O₃以及LiMnO₂；鋰銅氧化物(Li₂CuO₂)；釩氧化物，如LiV₃O₈、V₂O₅以及Cu₂V₂O₇；鎳方面的鋰鎳氧化物，其化學(xué)式如LiNi_1-xM_xO₂(M＝Co、Mn、Al、Cu、Fe、Mg、B或Ga，其中0.01≤x≤0.3)；鋰錳復(fù)合氧化物，其化學(xué)式如LiMn_2-xM_xO₂(M＝Co、Ni、Fe、Cr、Zn或Ta，其中0.01≤x≤0.1)或Li₂Mn₃MO₈(M＝Fe、Co、Ni、Cu或Zn)；LiMn₂O，其中部分Li被堿土金屬離子所取代；二硫化合物和Fe₂(MoO₄)₃，LiFe₃O₄等。

本發(fā)明一種非水性鋰離子電池正極用漿料中，所述正極活性物質(zhì)優(yōu)選為鈷酸鋰LiCoO₂或磷酸亞鐵鋰LiFePO₄。

本發(fā)明一種非水性鋰離子電池正極用漿料中，所述導(dǎo)電劑為超細(xì)碳粉、碳納米管、導(dǎo)電石墨、導(dǎo)電碳黑中的至少一種。

所述的非水性鋰離子電池正極用漿料，優(yōu)選的技術(shù)方案之一為：

正極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑、聚酰亞胺的質(zhì)量百分比含量分別為95.6～97.6％、1.9～3.5％、0.5～0.9％，三種組份的總質(zhì)量與溶劑質(zhì)量的配比為100∶40～130。

所述的非水性鋰離子電池正極用漿料，優(yōu)選的技術(shù)方案之二為：