[發(fā)明專利]一種鋰離子電池正極漿料、其勻漿方法及用途

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011510117.6
• 申請日: 2020-12-18
• 公開（公告）號: CN112635715B
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 方杰雄;杜雙龍;呂正中;劉金成
• 申請（專利權(quán)）人: 湖北億緯動力有限公司;荊門億緯創(chuàng)能鋰電池有限公司
• 主分類號: H01M4/139
• 分類號: H01M4/139;B01F23/53;H01M4/04;H01M4/13;H01M10/0525
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發(fā)明提供了一種鋰離子電池正極漿料、其勻漿方法及用途，所述的勻漿方法包括：在攪拌過程中，依次加入導(dǎo)電劑粉末和粘結(jié)劑粉末，同時以噴淋的形式加入部分溶劑，再將正極材料粉末加入，同時以噴淋的形式加入剩余的溶劑，制備得到所述的鋰離子電池正極漿料。本發(fā)明通過將導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑和正極材料均以粉末的形式加入，并且在加入粉末的同時噴淋溶劑，不斷噴灑加入的溶劑與粉體邊加邊攪拌，不斷揉合使粉體攪拌分散均勻，在本發(fā)明優(yōu)選范圍內(nèi)，所述鋰離子電池正極漿料的粘度為15000～22000mpa·s，平均細(xì)度為4～8μm時，從投料到出料總耗時約3.5h，縮短攪拌時間，節(jié)約成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，涉及鋰離子電池正極漿料，尤其涉及一種鋰離子電池正極漿料、其勻漿方法及用途。

背景技術(shù)

磷酸鐵鋰圓柱電池正極粘結(jié)劑大多采用PVDF5130，漿料制備之前，需要將正極粘結(jié)劑PVDF5130與溶劑NMP溶解形成膠液，再制備正極漿料。制備工藝大多是將粘結(jié)劑與溶劑先混合形成膠液，再與其他物料按不同順序、不同質(zhì)量一份一份的加入攪拌缸攪拌，完成漿料制備。

但是采用上述方法存在以下缺點：1)PVDF5130正極粘結(jié)劑先要制備成膠液，工藝繁瑣，占地面積大，耗時長；2)PVDF5130膠液參與制備的磷酸鐵鋰正極漿料粘度波動大不穩(wěn)定，且漿料固含量低只有59％左右，涂布烘干過程蒸發(fā)溶劑能耗大；3)攪拌缸加入大量溶劑和粉料以及膠液后，粉料被膠液包裹，浸潤不充分，粉料攪拌不開，分散不均勻，制備的正極片剛性大，不柔軟，極片冷壓易開裂斷帶；4)攪拌不充分導(dǎo)致攪拌缸內(nèi)壁和攪拌槳上層易形成的厚厚的半干半濕料層，粘接在攪拌缸內(nèi)壁或攪拌槳上層，無法攪拌分散開，需要手工刮缸；5)一份一份的加料順序，從投料到出料包括加料時間約6h，勻漿耗時長，增加制造成本。

CN107910546A公開了一種鋰離子電池正電極用均勻漿料制備方法，包括：1)按重量份數(shù)稱取原料：正極三元材料85～95份、粘結(jié)劑聚偏氟乙烯2～10份、導(dǎo)電碳黑粉末0.5～5份和表面活性劑0.1～5份；2)量取有機(jī)溶劑；3)把稱取的粘結(jié)劑聚偏氟乙烯粉末，溶解于量取的有機(jī)溶劑中，攪拌1～5h，獲得PVDF溶液；4)把稱取的導(dǎo)電碳黑粉末、加入到步驟配制好的PVDF溶液中，攪拌1～10小時，制備得到導(dǎo)電膠；5)把NCM干粉加入步驟4)制備得到的導(dǎo)電膠中，并加入余下的有機(jī)溶劑，加入表面活性劑，攪拌，獲得鋰離子電池正電極用均勻漿料。該發(fā)明通過對制備工藝進(jìn)行了調(diào)整和改進(jìn)，制得的漿料可以極大提高鋰電池的性能。但是其存在勻漿時間久的問題。

CN111834623A公開了一種鋰離子電池硅系負(fù)極漿料的勻漿方法，包括：將純硅系負(fù)極材料、稀釋好的PAA類粘結(jié)劑膠液、導(dǎo)電材料加入至雙行星攪拌器中，高速攪拌；倒入石墨粉末，攪拌使石墨均勻潤濕；加入PAA類粘結(jié)劑膠液將漿料固含量調(diào)整至60wt％～65wt％，攪拌漿料進(jìn)行捏合；加入PAA類粘結(jié)劑膠液或去離子水將漿料粘度調(diào)整至3000～9000mPa·s；加入丁苯橡膠(SBR)分散液，慢速攪拌攪拌均勻。但是其存在溶劑與粉末浸潤不充分，勻漿時間久等問題。

CN103230748A一種電極漿料的混合方法，包括：1)首先將需要混合的粉末狀原料加入到漿料攪拌裝置中進(jìn)行干混形成均勻的粉末狀漿料；2)然后通過管道自動加入一定量的去離子水進(jìn)行濕混，使粉末狀干料均勻的分散在去離子水中；3)加入PTFE溶液，快速攪拌直到漿料達(dá)到設(shè)定粘度后進(jìn)入下一生產(chǎn)工序。該發(fā)明使?jié){料混合更加均勻，性能更優(yōu)良。但是其依然存在溶劑與粉末浸潤不充分，勻漿時間久等問題。

現(xiàn)有勻漿方法均存在勻漿時間長和浸潤不充分等問題，因此，如何在保證勻漿方法具有操作簡單的情況下，還具有勻漿時間短和浸潤充分等特點，成為目前迫切需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種鋰離子電池正極漿料、其勻漿方法及用途，通過依次將導(dǎo)電劑粉末、粘結(jié)劑粉末和正極材料粉末加入，并結(jié)合溶劑噴淋，解決粉末與溶劑攪拌不均勻，半干半濕料層堵塞過濾網(wǎng)等問題，簡化加料工藝，節(jié)約攪拌時間和成本。