[發明專利]一種鋰離子電池正極片及其制備方法

在審

• 申請號: 201810101574.6
• 申請日: 2018-02-01
• 公開（公告）號: CN108461710A
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發明（設計）人: 華秋茹;蔣頡;岳軍;賈莉偉;武志斌
• 申請（專利權）人: 無錫威孚高科技集團股份有限公司
• 主分類號: H01M4/131
• 分類號: H01M4/131;H01M4/1391;H01M4/04;H01M10/0525
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙) 32104
• 代理人: 曹祖良;任月娜

本發明涉及一種鋰離子電池正極片及其制備方法，包括三層材料，由上至下依次包括活性物質層、水性高分子導電涂層和正極集流體，水性高分子導電涂層中各組分按重量百分數計為：表面活性劑的含量為0.1?10 wt%，導電劑的含量為15?70 wt%，水性高分子化合物的含量為0.2?50 wt%，粘結劑的含量為0?8 wt%。本發明制備方法簡單，步驟易于操作，使正極集流體和正極活性物質的分離通過水浸洗即可達到簡單快速地分離，方法簡單有效，快速無污染。

技術領域

本發明涉及一種鋰離子電池正極片及其制備方法，屬于電池材料技術領域。

背景技術

便攜式電子設備的發展使得鋰離子電池具有廣泛的應用，而由于使用壽命的限制產生了大量的廢舊鋰離子電池；且近年來，隨著新能源汽車行業的發展，大量鋰離子動力電池的梯次利用后也將會面臨廢棄的問題。廢舊鋰離子電池中含有稀有金屬、有機成分及塑料，為合理利用資源與保護生態環境，鋰離子電池回收具有顯著的經濟與環境效益。

鋰離子電池的正極活性物質含有鎳、鈷、錳、鋰等有價金屬，無論采取何種工藝，在鋰離子電池回收中，正極活性物質與正極集流體的回收都非常重要。目前的主流方法是將廢舊鋰離子電池的電芯機械粉碎后高溫煅燒，得到含鈷、鎳、銅和鋁等有價金屬的物料，再進行篩分或溶解分離出有價金屬。專利CN101921917B公開了一種從廢舊鋰離子電池回收有價金屬的方法，該專利將放電后的廢舊鋰離子電池機械粉碎，高溫350-400℃煅燒得含鈷、銅和鋁的物料，接著加入5%-10%的NaOH溶液后過濾出含鈷、銅物料，得含鋁溶液；對含鈷、銅的物料加入一定濃度的硫酸和Na₂S₂O₃溶解后加分別按順序加入相應的萃取劑萃取出銅、鈷進行金屬的回收。

專利CN101217206A公開了一種廢舊鋰離子電池回收中集流體的高效剝離方法，將廢舊鋰離子電池機械破碎后進行熱處理后，篩上部分為銅片和鋁片，篩下部分為鈷酸鋰和碳粉末。專利CN104157926A公開了一種鋰離子電池回收工藝，采用對鹽水浸泡后充分放電的鋰離子電池進行濕法沖擊破碎，破碎后的漿料依次通過不同粒度的篩子，分區進行富集為回收做準備。將上述粒度大于0.250mm的破碎物加入到NaOH溶液中進行一段時間的堿浸，得到濾液和濾渣。將濾渣進行二段堿浸，所得濾渣進入下一工序，兩段濾液合并后，加入H₂SO₄溶液調PH為8得到氫氧化鋁沉淀回收鋁。將上述粒度為0.075-0.125mm破碎產物加入到H₂SO₄和Na₂S₂O₃溶液中溶解，加入有機萃取劑P₅0₇萃取分離鈷、鎳和鋰后，將負載有機相用180g/L的H₂SO₄反萃，制得原料液再制備正極材料達到回收的目的。

上述的回收分離方法中，首先要對廢舊鋰離子電池的電芯進行機械破碎，接著進行高溫熱處理后進行篩分或浸出，再通過堿浸再沉淀的方法回收鋁，最后通過有機萃取劑萃取回收有價金屬。方法機械強度大，耗能高，工藝步驟復雜，使用有機溶劑對環境有污染，不利于大規模回收處理與降低回收成本。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述問題，提供了一種能夠高效分離正極集流體與正極活性物質的鋰離子電池正極片及其制備方法。

本發明采用如下技術方案：一種鋰離子電池正極片，包括三層材料，由上至下依次包括活性物質層、水性高分子導電涂層和正極集流體，所述水性高分子導電涂層中各組分按重量百分數計為：表面活性劑的含量為0.1-10 wt %，導電劑的含量為15-70 wt %，水性高分子化合物的含量為0.2-50 wt %，粘結劑的含量為0-8 wt %。

進一步的，所述水性高分子導電涂層的厚度為0.1-20 μm