[發明專利]鋰離子電池正極材料、鋰離子電池正極片及其制備方法和鋰離子電池

在審

• 申請號: 201711326260.8
• 申請日: 2017-12-13
• 公開（公告）號: CN108199045A
• 公開（公告）日: 2018-06-22
• 發明（設計）人: 崔燕;陳家輝;薛建軍;周意君
• 申請（專利權）人: 廣州鵬輝能源科技股份有限公司
• 主分類號: H01M4/62
• 分類號: H01M4/62;H01M4/131;H01M4/136;H01M4/1391;H01M4/1397;H01M4/04;H01M10/0525
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 趙麗娜

本發明提供了一種鋰離子電池正極材料、鋰離子電池正極片及其制備方法和鋰離子電池，涉及電極材料技術領域，所述鋰離子電池正極材料包括正極活性物質、導電劑和粘合劑，所述粘合劑包括丙烯酸聚合物類粘合劑；緩解了傳統的鋰離子電池正極片在制漿的過程中，以N?甲基吡咯烷酮為溶劑，不僅造成周邊環境污染，還會損害工作人員的身體健康，并會增加生產成本的技術問題，達到了采用至少包括丙烯酸聚合物類粘合劑的粘合劑代替聚偏氯乙烯，使得制漿過程中能夠以水為溶劑，減少了制漿過程中的環境污染，消除人體健康隱患，節約了能源，降低了鋰離子電池的加工成本的技術效果。

技術領域

本發明涉及電極材料制備方法技術領域，尤其是涉及一種鋰離子電池正極材料、鋰離子電池正極片及其制備方法和鋰離子電池。

背景技術

鋰離子電池自上世紀九十年代實現規模化生產以來，以其高體積能量比、高重量能量比、高電壓、低放電率、無記憶效應和長循環壽命等優點被廣泛應用于各個領域。

傳統的鋰離子電池正極材料采用聚偏氯乙烯作為粘合劑，在制備正極漿料的過程中，先將聚偏氯乙烯溶解在N-甲基吡咯烷酮中后，再與正極活性物質、導電劑等物質混合均勻，最后再涂覆在鋁箔表面。但是由于采用N-甲基吡咯烷酮作為溶劑，其在制漿過程中極易揮發，不僅造成周邊環境污染，還會損害工作人員的身體健康，同時由于N-甲基吡咯烷酮的成本較高，還會增加鋰離子電池的生產成本。

有鑒于此，特提出本發明。

發明內容

本發明的目的在于提供一種鋰離子電池正極材料，以緩解傳統的鋰離子電池正極片在制漿的過程中，以N-甲基吡咯烷酮為溶劑，不僅造成周邊環境污染，還會損害工作人員的身體健康，同時N-甲基吡咯烷酮的成本較高，還會增加鋰離子電池的生產成本的技術問題。

本發明提供的鋰離子電池正極材料，包括正極活性物質、導電劑和粘合劑，所述粘合劑包括丙烯酸聚合物類粘合劑。

進一步的，所述丙烯酸聚合物類粘合劑包括卡波姆934、卡波姆940、卡波姆980、卡波姆981、卡波姆1342、卡波姆1382、卡波姆TR-1、卡波姆TR-2、卡波姆ETD2001、卡波姆ETD2050、卡波姆Ultrez10、卡波姆Ultrez20、卡波姆Ulrez21、卡波姆Aqua SF-1、卡波姆Aqua CC、卡波姆L10、、卡波姆EZ-4U和卡波姆EC-2中的一種。

進一步的，所述粘合劑還包括聚四氟乙烯、聚偏氯乙烯、可溶性聚四氟乙烯、丁苯橡膠、羥丙基甲基纖維素、甲基纖維素、羧甲基纖維素、聚乙烯醇、丙烯腈共聚物、海藻酸鈉、殼聚糖和殼聚糖衍生物中的至少一種。

進一步的，所述正極活性物質選自鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、磷酸鐵鋰、磷酸釩鋰、磷酸錳鋰、鎳鈷錳鋰氧化物和鎳鈷鋁鋰氧化物中的至少一種。

進一步的，所述導電劑選自石墨、碳黑、乙炔黑、石墨烯、碳纖維和碳納米管中的至少一種。

進一步的，所述粘合劑在鋰離子電池正極材料中的質量百分比為0.6-25％，且所述丙烯酸聚合物類粘合劑在所述粘合劑中的質量百分比不低于1％。。

本發明的目的之二在于提供一種鋰離子電池正極片，包括上述鋰離子電池正極材料和集流體，所述鋰離子電池正極材料涂覆于所述集流體上。

進一步的，所述集流體為鋁箔或鋁合金箔。

本發明的目的之三在于提供上述鋰離子電池正極片的制備方法，包括如下步驟：

(a)將鋰離子電池正極材料加入水中分散均勻，制得鋰離子電池正極漿料；

(b)將鋰離子電池正極漿料涂覆在集流體上，再進行干燥和輥壓，即制得鋰離子電池正極片。

本發明的目的之四在于提供一種鋰離子電池，包括上述鋰離子電池正極材料或上述鋰離子電池正極片。