[發明專利]一種磷酸鐵鋰和鈷酸鋰的混合正極漿料及其制備方法

有效

• 申請號: 201910062869.1
• 申請日: 2019-01-23
• 公開（公告）號: CN109786710B
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發明（設計）人: 曹怡珺
• 申請（專利權）人: 曹怡珺
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/525;H01M4/58;H01M10/0525;H01M4/1391;H01M4/1397
• 代理公司: 北京華際知識產權代理有限公司 11676
• 代理人: 陳曉蕾

本發明提供了一種磷酸鐵鋰和鈷酸鋰的混合正極漿料及其制備方法，所述磷酸鐵鋰和所述鈷酸鋰的質量比為2:8?8:2；所述磷酸鐵鋰為碳包覆磷酸鐵鋰，其中碳含量為3?5wt％，D10為60nm以上，D90為300nm以下；所述鈷酸鋰為磷酸鐵鋰包覆的鈷酸鋰，其中磷酸鐵鋰包覆層的含量為10?30wt％，D50為1.5?3μm，D10為1μm以上，D90為4μm以下，將所述磷酸鐵鋰制備得到第一漿料，將所述鈷酸鋰制備得到第二漿料，待準備涂布正極，將第一和第二漿料混合制成混合正極漿料，在短時間內進行涂布。本發明提供的第一和第二漿料相比較于混合漿料，能夠存儲較長時間，有利于漿料的存儲和運輸，降低生產成本，并且當需要涂布時，能夠在很短的時間內將兩種漿料分散均勻，便于涂布使用，提高正極活性材料層的均勻性。

技術領域

本發明涉及鋰離子電池生產技術領域，特別是涉及一種磷酸鐵鋰和鈷酸鋰的混合正極漿料及其制備方法。

背景技術

對于磷酸鐵鋰電池，具有高比容量、長循環壽命、低毒和廉價的特點，此外，改材料具有良好的安全性，因此受到了廣泛的應用。但是磷酸鐵鋰的能量密度偏低，倍率性能差，是磷酸鐵鋰用于動力電池的關鍵問題。目前通過碳包覆技術提高磷酸鐵鋰材料的導電性能，但是依然未能解決材料的能量密度問題，針對能量密度，也有人將鈷酸鋰和磷酸鐵鋰混合，制備得到混合正極，大顆粒的鈷酸鋰和小顆粒磷酸鐵鋰共存的漿料有利于提高電池堆積密度，但是，漿料的穩定性較差，保持時間較短，針對上述問題，本發明提供一種磷酸鐵鋰和鈷酸鋰的混合正極漿料及其制備方法。

發明內容

本發明提供了一種磷酸鐵鋰和鈷酸鋰的混合正極漿料及其制備方法，所述磷酸鐵鋰和所述鈷酸鋰的質量比為2:8-8:2；所述磷酸鐵鋰為碳包覆磷酸鐵鋰，其中碳含量為3-5wt％，D50為150-200nm，D10為60nm以上，D90為300nm以下；所述鈷酸鋰為磷酸鐵鋰包覆的鈷酸鋰，其中磷酸鐵鋰包覆層的含量為10-30wt％，D50為1.5-3μm，D10為1μm以上，D90為4μm以下，制漿過程包括，將所述磷酸鐵鋰制備得到第一漿料，將所述鈷酸鋰制備得到第二漿料，待準備涂布正極時，再將所述第一漿料和第二漿料混合制成混合正極漿料，并在短時間內進行涂布。本發明提供的第一漿料和第二漿料相比較于混合漿料，能夠存儲較長時間，有利于漿料的存儲和運輸，降低生產成本，并且當需要涂布時，能夠在很短的時間內將兩種漿料分散均勻，便于涂布使用，提高正極活性材料層的均勻性。

具體的方案如下：

一種磷酸鐵鋰和鈷酸鋰的混合正極漿料，其中漿料中的磷酸鐵鋰材料和鈷酸鋰材料的質量比為2:8-8:2；所述磷酸鐵鋰材料為碳包覆磷酸鐵鋰，其中碳含量為3-5wt％，D50為150-200nm，D10為60nm以上，D90為300nm以下；所述鈷酸鋰材料的D50為1.5-3μm，D10為1μm以上，D90為4μm以下，所述鈷酸鋰材料還包括磷酸鐵鋰包覆層，其中磷酸鐵鋰包覆層的含量為10-30wt％；所述正極漿料是通過將包含所述磷酸鐵鋰的第一漿料和包含所述鈷酸鋰的第二漿料混合制備得到，所述漿料中還包括導電碳纖維或碳納米管。

一種制備所述的正極漿料的方法，其特征在于包括以下步驟：

1)、將所述磷酸鐵鋰材料，導電劑球磨混合2-4h得到混合料，將有機溶劑加入到第一攪拌釜中，保持所述攪拌釜中的溫度為25-30℃，分批次加入粘結劑，每次加入后攪拌1-2h，然后將第一攪拌釜自然降溫至10-15℃，再將所述混合料加入到第一攪拌釜中，真空攪拌4-6h，得到第一漿料，其中質量比，所述磷酸鐵鋰材料：導電劑：粘結劑＝100:1-3:4-6；

2)、將有機溶劑加入到第二攪拌釜中，25-30℃，分批次加入粘結劑和分散劑，每次加入后攪拌1-2h，加入導電碳纖維或碳納米管，真空攪拌2-4h，然后將第二攪拌釜自然降溫至10-15℃，加入所述鈷酸鋰材料，真空攪拌4-6h，得到第二漿料，其中質量比，所述鈷酸鋰材料：粘結劑：分散劑：導電碳纖維或碳納米管＝100:4-6:2-4:6-10；

3)、將所述第一、第二漿料保持預定時間；