[發(fā)明專利]一種含VGCF的磷酸鐵鋰水性復(fù)合漿料的制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711010039.1
• 申請日: 2017-10-25
• 公開（公告）號: CN107768651A
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林彭桃君;劉欣;徐佳;張麗;王雅靜;張倩
• 申請（專利權(quán)）人: 中鹽安徽紅四方鋰電有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/58;H01M4/62;H01M10/0525
• 代理公司: 合肥天明專利事務(wù)所(普通合伙)34115
• 代理人: 趙瑜,金凱

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種含VGCF的磷酸鐵鋰正極材料水性復(fù)合漿料的制備方法。

背景技術(shù)

磷酸鐵鋰由于其材料自身的缺陷，倍率性能較差，目前碳包覆技術(shù)被廣泛用于改善磷酸鐵鋰電導(dǎo)率，然而僅通過碳包覆難以得到高倍率的磷酸鐵鋰電池，目前，VGCF被嘗試加到磷酸鐵鋰漿料中來提高其導(dǎo)電性，但很難得到VGCF均勻分散的漿料，且溶劑使用NMP，對人體有害、污染環(huán)境；還需要預(yù)混工藝，即先打膠，因此攪拌時間長。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，采用水為溶劑，同時縮短攪拌時間，提供一種分散均勻的含VGCF的磷酸鐵鋰正極材料水性復(fù)合漿料的制備方法。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種含VGCF的磷酸鐵鋰水性復(fù)合漿料的制備方法，包括以下步驟：

(1)將粉末狀磷酸鐵鋰LFP、導(dǎo)電炭黑SP和納米碳纖維VGCF進行干粉攪拌；

(2)向經(jīng)步驟(1)混和后的干粉中加入去離子水和水性膠，進行浸潤攪拌；

(3)向經(jīng)浸潤攪拌后的漿料中繼續(xù)加入去離子水，進行高速攪拌；

(4)將高速攪拌后的漿料調(diào)整其粘度到4000～5000mPa·s。

優(yōu)選地，步驟(1)中所述干粉原料的質(zhì)量比為磷酸鐵鋰LFP：導(dǎo)電炭黑SP：納米碳纖維VGCF＝93～96：0.5～1.5：0.5～1.5。

優(yōu)選地，步驟(1)中所述納米碳纖維VGCF的比表面積為10-50m²/g、直徑5-100nm、長徑比10-600。

優(yōu)選地，步驟(1)中所述干粉攪拌的公轉(zhuǎn)為15～25rmp，分散為300～500rmp；攪拌時間15～30min。

優(yōu)選地，步驟(2)中所述去離子水的導(dǎo)電率≤3μs/cm，加水量為使?jié){料的固含量為67～73wt％。

優(yōu)選地，步驟(2)中所述水性膠的溶質(zhì)為聚丙烯腈，溶質(zhì)占水性膠的含量為15wt％，溶質(zhì)占漿料中所有固體含量的3～4wt％。

優(yōu)選地，步驟(2)中所述浸潤攪拌的公轉(zhuǎn)為35～45rmp，分散轉(zhuǎn)速為3500～4500rmp；攪拌時間為120～180min，細度將至12-15μm。

優(yōu)選地，步驟(3)中所述加水量為使?jié){料的固含量為56～63wt％。

優(yōu)選地，步驟(3)中所述高速攪拌的公轉(zhuǎn)為35～45rmp，分散轉(zhuǎn)速為3500～4500rmp；攪拌時間為30～90min，細度降至8～12μm。

本發(fā)明的有益效果在于：

本發(fā)明溶劑為去離子水，成本低且環(huán)保，本發(fā)明采用干法攪拌，首先磷酸鐵鋰和導(dǎo)電劑干粉進行初步混合，浸潤攪拌時磷酸鐵鋰和導(dǎo)電劑同時吸收液體，潤濕固體顆粒，相比濕法攪拌，此種方法吸收溶劑充分，降低攪拌時間且漿料分散性好，從而提高漿料的導(dǎo)電性，進而降低電池內(nèi)阻，提高倍率性能，另外，與濕法相比相同的固含量條件下漿料粘度低，有效改善漿料的加工性能。

具體實施方式

為更好理解本發(fā)明，下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步描述，以下實施例僅是對本發(fā)明進行說明而非對其加以限定。

將如下制備的水性復(fù)合漿料用于制備200Ah塑殼鋰離子電池。

實施例1

1、取5000g磷酸鐵鋰、53gSP、53gVGCF加入到雙行星攪拌機內(nèi)，公轉(zhuǎn)20rpm、分散400rpm攪拌15min；

2、取1248g聚丙烯腈膠液(固含量為15％)和1200g去離子水加入雙行星攪拌機內(nèi)，公轉(zhuǎn)40rpm、分散轉(zhuǎn)速4000rpm攪拌150min；

3、取1268g去離子水加入雙行星攪拌機內(nèi)，公轉(zhuǎn)40rpm、分散轉(zhuǎn)速4000rpm攪拌60min，粘度4620mPa·s、細度10μm。

實施例2

1、取5000g磷酸鐵鋰、80gSP、70gVGCF加入到雙行星攪拌機內(nèi)，公轉(zhuǎn)16rpm、分散轉(zhuǎn)速320rpm攪拌20min；

2、取1430g聚丙烯腈膠液和871g去離子水加入雙行星攪拌機內(nèi)，公轉(zhuǎn)42rpm、分散轉(zhuǎn)速4500rpm攪拌120min；

3、取1798g去離子水加入雙行星攪拌機內(nèi)，公轉(zhuǎn)42rpm、分散轉(zhuǎn)速5000rpm攪拌60min，粘度5370mPa·s，不符合要求；

4、加330g去離子水加入雙行星攪拌機內(nèi)，公轉(zhuǎn)42rpm、分散轉(zhuǎn)速5000rpm攪拌30min，粘度4800mPa·s、細度10μm。

實施例3