[發(fā)明專利]一種三元正極漿料的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010610859.X
• 申請日: 2020-06-29
• 公開（公告）號: CN111933938B
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李海望;劉志軍;王軍;蒲泉鈞
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波新思創(chuàng)機電科技股份有限公司;寧波科力安新能源技術(shù)有限公司
• 主分類號: H01M4/62
• 分類號: H01M4/62;H01M4/505;H01M4/525;H01M10/0525
• 代理公司: 寧波市鄞州盛飛專利代理事務所(特殊普通合伙) 33243
• 代理人: 洪珊珊;王玲華

本發(fā)明屬于鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種三元正極漿料的制備方法。一種三元正極漿料的制備方法，包括如下步驟：1)將正極活性物質(zhì)、導電劑、粘結(jié)劑加入VC高效混料機，進行兩次混料和過篩，得干粉；2)將上述干粉加入攪拌機，加入部分溶劑，在?0.080MPa～?0.085MPa真空條件下靜置20?30min，開機攪拌；3)加入碳納米管導電漿，真空攪拌；4)再加入剩余溶劑，繼續(xù)攪拌，得正極漿料。本發(fā)明先用VC高效混料機進行兩次混料和過篩，有效提高混合效率，通過真空靜置抑制合漿過程中漿料吸潮，減少團聚，有利于漿料中微米級顆粒的混合和分散，降低電池內(nèi)阻，提高了鋰離子電池的倍率性能、循環(huán)性能和安全性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種三元正極漿料的制備方法。

背景技術(shù)

鋰離子電池中的正極材料提供Li⁺，通過Li⁺在正負極之間往返移動實現(xiàn)電池的充放電，因此鋰離子電池正極對電池性能至關(guān)重要。三元材料鋰電池具有高比容量、高能量密度的特點，但在循環(huán)性能和安全性方面仍有待改善。

實際生產(chǎn)中，除了材料因素外，電池的制備工藝也對鋰離子電池的綜合性能有著直接影響。其中，正極漿料的制備是鋰離子電池生產(chǎn)過程的重要環(huán)節(jié)，漿料中顆粒狀活性物質(zhì)的分散性和均勻性直接影響Li⁺在電極之間的嵌入和脫嵌運動，繼而影響鋰電池的性能。理想的正極漿料分散均勻、穩(wěn)定性高，但正極漿料屬于高粘稠固液相懸浮液，在合漿時極易產(chǎn)生團聚導致分散狀態(tài)較差，不僅影響正極片的加工性能，還會增加內(nèi)阻，降低鋰離子電池安全性能。

目前為改善正極漿料的分散效果和電池加工性能，普遍采用添加分散劑、延長攪拌時間、加快攪拌速度、干粉攪拌、增加投料次數(shù)等方法，但效果不明顯且存在一些問題，如高速長時間攪拌導致漿料溫度升高而變質(zhì)，降低了膠體粘性，影響電池性能發(fā)揮等。

如中國專利CN105406070B公開了一種鋰離子電池正極漿料的制備方法，先制備膠溶液，再分次加入預先分散好的導電劑和活性物質(zhì)，解決了高比表面積導電劑難以分散的問題，但需將膠溶液真空靜置12h，且攪拌時間長、次數(shù)多，生產(chǎn)周期過長，容易影響漿料穩(wěn)定性。公開號為 CN108155341A的中國發(fā)明也是通過先打膠、再配置導電膠和漿料的方法提高漿料的分散度和一致性，但其在每個步驟的攪拌時間都過長，極易使?jié){料升溫變質(zhì)，影響加工性能，且難以保證導電劑和活性物質(zhì)顆粒的分散效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對上述技術(shù)問題，提供一種三元正極漿料的制備方法，通過提高正極漿料的混合效率和分散性，降低電池內(nèi)阻，提高了電池循環(huán)性能和安全性能。

本發(fā)明的上述目的通過以下技術(shù)方案得以實施：

一種三元正極漿料的制備方法，包括如下步驟：

1)將正極活性物質(zhì)、導電劑、粘結(jié)劑加入混料機，進行兩次混料和過篩，得干粉；

2)將干粉加入攪拌機，加入部分溶劑，在-0.080MPa～-0.085MPa真空條件下靜置20-30min，接著開機攪拌；

3)加入碳納米管導電漿，真空攪拌；

4)再加入剩余溶劑，繼續(xù)攪拌，得正極漿料。

優(yōu)選地，本發(fā)明步驟1)所述正極活性物質(zhì)、導電劑、粘結(jié)劑的質(zhì)量百分比分別為95～97wt％、1.5～3wt％、1～1.5wt％。

優(yōu)選地，本發(fā)明所述正極活性物質(zhì)為鎳鈷錳酸鋰三元活性材料，包括但不限于NCM111、NCM523、NCM622、NCM442。

優(yōu)選地，本發(fā)明所述導電劑為導電炭黑和碳納米管按質(zhì)量比(0.5～1.5): (0.5～1)混合的復配導電劑。

優(yōu)選地，本發(fā)明步驟1)所述混料機為VC高效混料機。