[發明專利]一種鋰離子電池正極漿料的制備方法

有效

• 申請號: 201810524903.8
• 申請日: 2018-05-28
• 公開（公告）號: CN108767191B
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 沈惠霞
• 申請（專利權）人: 東莞塔菲爾新能源科技有限公司;江蘇塔菲爾新能源科技股份有限公司;深圳塔菲爾新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M4/04
• 分類號: H01M4/04;H01M4/1391;H01M10/0525
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 潘俊達

本發明涉及一種鋰離子電池正極漿料的制備方法，其包括以下步驟：1)將正極活性物質、粘結劑、第一導電劑和添加劑按配比使用行星式真空攪拌機在20±5rpm公轉轉速和1000±50rpm自轉轉速下攪拌10～25min，使溫度控制在20～35℃；2)按配比加入溶劑后，在20±5rpm公轉轉速和1200±50rpm自轉轉速下攪拌60～100min；3)按配比加入第二導電劑后，在20±5rpm公轉轉速和1300±50rpm自轉轉速下攪拌100～140min，并進行真空消泡，真空度為?0.08～?0.1MPa。本發明制得的漿料穩定性好、一致性佳，且導電劑均勻地包覆正極活性物質，使得漿料內阻小、自放電率低。

技術領域

本發明屬于鋰離子電池技術領域，尤其涉及一種鋰離子電池正極漿料的制備方法。

背景技術

目前隨著全球性石油資源緊缺與氣候環境的不斷惡化，人類社會發展面臨著嚴峻的挑戰。發展清潔節能的新能源汽車受到世界各國的高度重視。新能源汽車的發展，關鍵在其動力電源。鋰離子電池具有能量密度大、自放電小、無記憶效應、工作電壓范圍寬、使用壽命長、無環境污染等優點，是目前新能源汽車主要的動力電源。

鋰離子電池一般包括正極片、負極片、間隔于正極片和負極片之間的隔膜。正極極片包括正極集流體和涂布在正極集流體上的正極膜片，負極片包括負極集流體和涂布在負極集流體上的負極膜片。電極極片制備時，首先將活性物質、導電劑、粘接劑和溶劑一起制成電極漿料，再將其按要求涂覆在集流體表面，然后進行干燥，得到電池極片。

其中電極漿料的性能對鋰離子電池的性能有著重要的影響。電極漿料中各組分分散得越均勻，極片便具有越好的加工性能，且電極各處的阻抗分布均勻，在充放電時活性物質的作用可以發揮得越大，其平均克容量發揮將會有所提升，從而提升全電池的性能。

實際應用上，傳統的正極漿料制備方法是將正極活性物質、導電劑、粘結劑和溶劑依次加入攪拌桶中攪拌得到正極漿料。此種方法首先對導電劑的分散需要長時間處理，耗時長且分散狀態和包覆效果并不理想，尤其是對于采用碳納米管(CNT)、石墨烯等為導電劑的漿料制備；其次傳統工藝需要在漿料制備過程中，對攪拌體系一直保持抽真空狀態，造成漿料體系內部溫度易升高，同時又在外部加循環水進行冷卻，因此對設備的要求和磨損都很高。以上導致漿料制備效率低、穩定性差、效果不理想，對后續極片的制備、鋰離子電池的性能都會造成影響。

發明內容

本發明的目的在于：針對現有技術的不足，而提供一種鋰離子電池正極漿料的制備方法，以提高漿料的分散性、穩定性和一致性，降低漿料的內阻和自放電率。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種鋰離子電池正極漿料的制備方法，包括以下質量分數的組分：

按以下步驟進行制備：

1)將正極活性物質、粘結劑、第一導電劑和添加劑按配比使用行星式真空攪拌機在20±5rpm公轉轉速和1000±50rpm自轉轉速下攪拌10～25min，使溫度控制在20～35℃；

2)按配比加入溶劑后，在20±5rpm公轉轉速和1200±50rpm自轉轉速下攪拌60～100min；

3)按配比加入第二導電劑后，在20±5rpm公轉轉速和1300±50rpm自轉轉速下攪拌100～140min，并進行真空消泡，真空度為-0.08～-0.1MPa。

優選地，所述第一導電劑和所述第二導電劑均為導電碳黑、導電石墨、碳納米管、碳納米纖維和石墨烯中的至少一種。更優選地，所述第一導電劑和所述第二導電劑均為碳納米管、碳納米纖維和石墨烯中的至少一種；相比于導電碳黑和導電石墨，碳納米管、碳納米纖維和石墨烯具有超大比表面積、超低體積電阻率等優越特性，因此能夠更好地包覆正極活性物質，提高其導電性能。