[發明專利]高鎳三元水系正極漿料及制備方法、正極片、鋰離子電芯、鋰離子電池包及其應用

在審

• 申請號: 202011215087.6
• 申請日: 2020-11-04
• 公開（公告）號: CN112382752A
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 鄧芳澤;許順利;朱智聰;鄭家道;黃志彬;梅驁
• 申請（專利權）人: 廣州汽車集團股份有限公司
• 主分類號: H01M4/52
• 分類號: H01M4/52;H01M4/50;H01M4/62;H01M4/04;H01M4/131;H01M10/0525
• 代理公司: 上海波拓知識產權代理有限公司 31264
• 代理人: 謝素

1.一種高鎳三元水系正極漿料，其特征在于，所述高鎳三元水系正極漿料包括：

高鎳三元正極材料；

水性粘結劑聚丙烯酸；

導電劑；以及

溶劑水。

2.一種高鎳三元水系正極漿料的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括：

將第一導電劑與高鎳三元正極材料進行攪拌獲得攪拌均勻的粉體；

將水性粘結劑聚丙烯酸PAA、溶劑水和第二導電劑加入所述粉體中進行攪拌獲得漿料。

3.如權利要求2所述的制備方法，其特征在于，第一導電劑與高鎳三元正極材料以100～500rpm的轉速在雙行星攪拌機中攪拌5～60min獲得攪拌均勻的粉體；將水性粘結劑聚丙烯酸PAA、溶劑水和第二導電劑加入所述粉體中進行攪拌，攪拌速率500～5000rpm，攪拌時間5～60min。

4.如權利要求2所述的制備方法，其特征在于，將所述漿料轉移到高速分散機或雙螺桿擠出機，經過所述高速分散機或經過所述雙螺桿擠出機處理后、再經過脫泡、去顆粒和去磁即可獲得所述高鎳三元水系正極漿料。

5.如權利要求4所述的制備方法，其特征在于，通過螺桿泵將所述漿料轉移到高速分散機或雙螺桿擠出機；所述高速分散機的轉速為10～30m/s，循環次數3～12次。

6.如權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述第一導電劑為乙炔黑SP，所述高鎳三元正極材料為NCM811，所述第二導電劑為碳納米管CNT。

7.如權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述聚丙烯酸PAA的分子量為2000～400000g/mol；以重量份數計，所述高鎳三元水系正極漿料的各組分含量為：

8.如權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述高鎳三元水系正極漿料的PH為9-12。

9.一種正極片，其特征在于，所述正極片包括正極集流體以及高鎳三元水系正極漿料層，所述高鎳三元水系正極漿料層形成于所述正極集流體的一面或兩面，所述高鎳三元水系正極漿料層由所述權利要求2～8任一項所述的制備方法制備的所述高鎳三元水系正極漿料干燥形成。

10.一種鋰離子電芯，其特征在于，所述鋰離子電芯包括：

如權利要求9所述的正極片；

負極片；

隔離膜，所述隔離膜置于所述負極片與所述正極片之間；以及

包裝袋，所述包裝袋用鋁塑膜復合材料制作，所述負極片、所述正極片及所述隔離膜制成的裸電芯置于所述包裝袋內。

11.如權利要求10所述的鋰離子電芯，其特征在于，所述鋰離子電芯還包括電解液，所述電解液包括鋰鹽以及有機溶劑，所述鋰鹽選自LiPF₆、LiBF₄、LiN(SO₂F)₂、LiN(CF₃SO₂)₂、LiClO₄、LiAsF₆、LiB(C₂O₄)₂、LiBF₂C₂O₄及LiPF₂O₂中的一種或幾種，所述有機溶劑選自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸亞丁酯、碳酸亞戊酯、氟代碳酸亞乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二丙酯、碳酸甲乙酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯及四氫呋喃中的一種或幾種。

12.一種鋰離子電池包，其特征在于，所述鋰離子電池包包括如權利要求10～11任一項所述的鋰離子電芯。

13.將權利要求12所述的鋰離子電池包應用于汽車、摩托車或自行車上。