[發明專利]一種高固含量的電池漿料制備方法

有效

• 申請號: 201711061625.9
• 申請日: 2017-11-02
• 公開（公告）號: CN107834019B
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發明（設計）人: 劉壯;聞雷;吳敏杰;唐昌平;曹賀;楊林;張福生
• 申請（專利權）人: 沈陽國科金能科技有限公司
• 主分類號: H01M4/04
• 分類號: H01M4/04;H01M4/139;H01M10/0525
• 代理公司: 沈陽優普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 張志偉

本發明屬于鋰離子電池正極漿料制備領域，具體為一種高固含量的電池漿料制備方法。該方法包括：1)將粘結劑聚偏二氟乙烯樹脂與溶劑混合，制成偏聚二氟乙烯膠液；2)將碳納米管導電漿料和表面活性劑加入到偏聚二氟乙烯膠液中混合，得到粘結劑封閉的碳納米管混合溶液；3)將正極活性物質加入到溶劑中進行浸潤，得到正極活性物質浸潤液；4)將粘結劑封閉的碳納米管混合溶液加入到充分潤濕的正極活性物質中進行攪拌分散，得到含碳納米管的正極漿料。本發明的正極漿料內各組分分散均勻性好，碳納米管的分散均勻性高，分散過程添加表面活性劑，粘結劑采用聚合物這個過程表面活性劑和聚合物雙向作用輔助分散碳納米管，避免碳納米管團聚的問題。

技術領域

本發明屬于鋰離子電池正極漿料制備領域，具體為一種高固含量的電池漿料制備方法。

背景技術

加快發展新能源汽車，是有效緩解能源和環境壓力，加速汽車產業轉型升級、培育新的經濟增長點的戰略舉措。國家《節能與新能源汽車產業發展規劃》明確指出，到2020年，純電動汽車和插電式混合動力汽車累計產銷量將達到500萬輛。

大容量鋰離子電池作為動力電池已得到廣泛應用，將成為電動汽車的主要動力電源之一，并將在大型儲能方面，如：大型風能、太陽能儲電站等領域得到應用。

電池漿料的制備是鋰電池生產過程中的關鍵環節，漿料制備的程度、混合的均勻性直接關系到后續各個工序的制備工藝及電池性能。目前，鋰離子電池正極材料勻漿方案采取：步驟一，聚偏二氟乙烯膠液的制備；步驟二，碳納米管和活性物漿料的制備：(1)碳納米管漿料加入到溶劑中分散稀釋；(2)正極活性物質加入到碳納米管分散稀釋液中潤濕；步驟三、鋰離子電池漿料的制備：將步驟一中的膠液與步驟二中的碳納米管與活性物漿料攪拌分散。因為碳納米管漿料存在團聚、分散不均勻的現象，不能完全保證碳納米管在活性物間完全分撒。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明的目的在于提供一種均勻分散、含碳納米管的高固含量的電池漿料制備方法，采用本發明的方法制備得到的正極漿料碳納米管分散均勻，解決現有技術因碳納米管分散不均勻與電池料漿固含量低的問題。

為了達到以上目的，本發明提供如下技術方案：

一種高固含量的電池漿料制備方法，該方法包括以下步驟：

S1、將粘結劑聚偏二氟乙烯樹脂與溶劑混合，制成偏聚二氟乙烯膠液；

S2、將碳納米管導電漿料和表面活性劑加入到偏聚二氟乙烯膠液中混合，得到粘結劑封閉的碳納米管混合溶液；

S3、將正極活性物質加入到溶劑中進行浸潤，得到正極活性物質浸潤液；

S4、將粘結劑封閉的碳納米管混合溶液加入到充分潤濕的正極活性物質中進行攪拌分散，得到含碳納米管的正極漿料，正極漿料中的碳納米管分散均勻。

所述的高固含量的電池漿料制備方法，S1和S3所述的溶劑獨立地選自N-甲基吡咯烷酮、二甲基亞砜、N,N-二甲基酰胺中的一種或兩種以上組合；以所述偏聚氟乙烯樹脂和溶劑的總質量按100％計，聚偏二氟乙烯樹脂與溶劑的質量比為(3％～10％)：(90％～97％)。

所述的高固含量的電池漿料制備方法，以所述偏聚氟乙烯樹脂和溶劑的總質量按100％計，聚偏二氟乙烯樹脂與溶劑的質量比優選為5％：95％。

所述的高固含量的電池漿料制備方法，S1所述混合的過程中包含攪拌分散的步驟，攪拌分散的步驟為：先只開啟公轉條件下進行一次攪拌5min～15min，然后公轉和自傳同時開啟進行二次攪拌60min～90min；一次攪拌中，公轉的轉速為10rpm～20rpm；二次攪拌中，公轉的轉速為20rpm～30rpm，自轉轉速為1000rpm～2000rpm。