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CN111816871A - 锂离子电池、正极浆料、正极极片及其制备方法 - Google Patents

锂离子电池、正极浆料、正极极片及其制备方法 Download PDF

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CN111816871A
CN111816871A CN202010496258.0A CN202010496258A CN111816871A CN 111816871 A CN111816871 A CN 111816871A CN 202010496258 A CN202010496258 A CN 202010496258A CN 111816871 A CN111816871 A CN 111816871A
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composite
adhesive
positive electrode
additive
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王德安
刘克伟
马美品
布嘉豪
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Yinlong New Energy Co Ltd
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Abstract

本发明提供了一种锂离子电池、正极浆料、正极极片及其制备方法。该正极浆料包括活性物质、复合导电剂、复合粘接剂及与复合粘接剂具有竞争作用的添加剂,复合导电剂包括第一导电剂、第二导电剂和第三导电剂,第一导电剂选自乙炔黑、导电炭黑及导电石墨中的一种或多种,第二导电剂为碳纳米管,第三导电剂为石墨烯;复合粘接剂包括第一粘接剂和第二粘接剂,第一粘接剂为乳液聚合法制备的PVDF;第二粘接剂为悬浮聚合法制备的PVDF。在现有的浆料成分基础上增加了与其中的复合粘接剂起到竞争作用的添加剂,从而能够抑制部分含氟聚合物粘接剂分子之间或分子内交联而导致的凝胶、果冻、团聚等问题。

Description

锂离子电池、正极浆料、正极极片及其制备方法
技术领域
本发明涉及锂离子电池领域,具体而言,涉及一种锂离子电池、正极浆料、正极极片及其制备方法。
背景技术
常用的正极材料活性物质包括磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂和三元材料,其中最常使用的为热稳定性和化学稳定性良好的磷酸铁锂,但磷酸铁锂作为正极材料的缺陷在于电子导电率低、离子传导率低,且随着国家政策对电池能量密度要求的提高,需提升活性物质在正极配方中的占比,降低粘接剂、导电剂的占比,因此需要更加高效的复配粘接剂。但发明人在研究中发现,现有的复配粘接剂会使得浆料出现凝胶、果冻、团聚问题,而目前尚无解决该问题的有效方案。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种锂离子电池、正极浆料、正极极片及其制备方法,以解决现有技术中的正极浆料易出现凝胶、果冻、团聚等问题。
为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种锂离子电池正极浆料,该正极浆料包括活性物质、复合导电剂、复合粘接剂及与复合粘接剂具有竞争作用的添加剂,其中,复合导电剂包括第一导电剂、第二导电剂和第三导电剂,第一导电剂选自乙炔黑、导电炭黑及导电石墨中的一种或多种,第二导电剂为碳纳米管,第三导电剂为石墨烯;复合粘接剂包括第一粘接剂和第二粘接剂,第一粘接剂为乳液聚合法制备的PVDF;第二粘接剂为悬浮聚合法制备的PVDF。
进一步地,添加剂为取代或未取代的芳香酸类化合物或杂芳酸类化合物;优选地,取代的芳香酸类化合物或杂芳酸类化合物中的取代基为卤素,更优选卤素选自F或Cl;优选地,芳香酸类化合物或杂芳酸类化合物具有如下特征:(1)1个或2个羧酸基团;(2)1个或多个共轭键;(3)可溶;优选地,添加剂选自如下任意一种化合物:
Figure BDA0002522949710000011
Figure BDA0002522949710000021
Figure BDA0002522949710000022
Figure BDA0002522949710000023
进一步地,按重量份计,活性物质:复合导电剂:复合粘接剂:添加剂的比例为:98~95.5:1~2.3:1~2.2:0.005~0.03,优选地,活性物质:复合导电剂:复合粘接剂:添加剂的比例为:98~95.5:1~2.3:1~2.2:0.01~0.03;优选地,活性物质为磷酸铁锂。
为了实现上述目的,根据本发明的第二个方面,提供了一种锂离子电池正极极片的制备方法,该制备方法包括:将活性物质、复合导电剂、复合粘接剂及与复合粘接剂具有竞争作用的添加剂混合,得到正极浆料;将正极浆料涂覆在集流体上,得到极片前体;对极片前体进行辊压成型,得到锂离子电池正极极片;其中,复合导电剂包括第一导电剂、第二导电剂和第三导电剂,第一导电剂选自乙炔黑、导电炭黑及导电石墨中的一种或多种,第二导电剂为碳纳米管,第三导电剂为石墨烯;复合粘接剂包括第一粘接剂和第二粘接剂,第一粘接剂为乳液聚合法制备的PVDF;第二粘接剂为悬浮聚合法制备的PVDF。
进一步地,添加剂为取代或未取代的芳香酸类化合物或杂芳酸类化合物;优选地,取代的芳香酸类化合物或杂芳酸类化合物中的取代基为卤素,更优选卤素选自F或Cl;优选地,芳香酸类化合物或杂芳酸类化合物具有如下特征:(1)1个或2个羧酸基团;(2)1个或多个共轭键;(3)可溶;优选地,添加剂选自如下任意一种:
Figure BDA0002522949710000031
Figure BDA0002522949710000041
Figure BDA0002522949710000042
Figure BDA0002522949710000043
进一步地,该制备方法包括:步骤S1,将复合粘接剂和添加剂混合加入溶剂中制成胶液;步骤S2,将第一导电剂和磷酸铁锂依次加入胶液中,得到混合液;步骤S3,将第二导电剂和第三导电剂加入混合液进一步混合,得到正极浆料;步骤S4,将正极浆料涂覆在集流体上,得到极片前体;步骤S5,对极片前体进行辊压成型,得到锂离子电池正极极片。
进一步地,步骤S1、步骤S2及步骤S3均在真空条件下搅拌而成,搅拌均包括公转和自转;优选地,步骤S1中的公转速度为13~16r/min,自转速度为600~1000r/min,搅拌时间为180~200分钟;优选地,步骤S2中的公转的速度为25~30r/min,自转速度为2500~3500r/min,搅拌时间为200~250分钟;优选地,步骤S3中的公转的速度为18~22r/min,自转速度为1800~2200r/min,搅拌时间为75~90分钟;优选地,控制步骤S1、步骤S2及步骤S3的体系粘度低于10000 mPa.S,优选各步骤的体系粘度控制在6000~8000mPa.S。
进一步地,,按重量份计,活性物质:复合导电剂:复合粘接剂:添加剂的比例为:98~95.5:1~2.3:1~2.2:0.001~0.03;优选地,活性物质:复合导电剂:复合粘接剂:添加剂的比例为:98~95.5:1~2.3:1~2.2:0.01~0.03;优选地,集流体为双面均涂覆有导电炭黑涂层的涂炭铝箔;更优选地,涂炭铝箔的基体厚度为9~11μm,导电炭黑涂层的单面厚度为0.8~1.1μm;优选地,采用涂布的方式在集流体上涂覆正极浆料,更优选多少涂布的速度为6~10m/min;优选地,辊压的速度为8~12m/min。
根据本发明的第三个方面,提供了一种锂离子电池的正极极片,正极极片采用上述任一种浆料制备而成,或者采用上述任一种制备方法制备而成。
根据本发明的第四个方面,提供了一种锂离子电池,该锂离子电池包括正极极片,正极极片为上述正极极片。
应用本发明的技术方案,本申请的锂离子电池正极浆料,在现有的浆料成分基础上增加了与其中的复合粘接剂起到竞争作用的添加剂,从而能够抑制部分含氟聚合物粘接剂分子之间或分子内交联而导致的凝胶、果冻、团聚等问题。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本发明。
如背景技术提到的,现有的锂离子电池多采用磷酸铁锂作为活性物质,但磷酸铁锂作为正极材料的缺陷在于电子导电率低、离子传导率低的缺陷,因而在现有的浆料配方中因添加复配粘接剂来提高电池的能量密度,但发明人发现,现有的复配粘接剂会使得浆料会出现凝胶、果冻、团聚问题。为改善这一现状,本申请的根据现有配方及复配粘接剂的类型进行了深入研究,最终经过各种筛选,进一步发现了一类能够与复配粘接剂起到竞争作用的化合物,能够缓解浆料中的凝胶、果冻及团聚等问题。
因此,基于上述研究,申请人提出了本申请的技术方案。在本申请一种典型的实施方式中,提供了一种锂离子电池正极浆料,该浆料包括活性物质、复合导电剂、复合粘接剂及与复合粘接剂具有竞争作用的添加剂,其中,复合导电剂包括第一导电剂、第二导电剂和第三导电剂,第一导电剂选自乙炔黑、导电炭黑及导电石墨中的一种或多种,第二导电剂为碳纳米管,第三导电剂为石墨烯;复合粘接剂包括第一粘接剂和第二粘接剂,第一粘接剂为乳液聚合法制备的PVDF;第二粘接剂为悬浮聚合法制备的PVDF。
本申请的锂离子电池正极浆料,在现有的浆料成分基础上增加了与其中的复合粘接剂起到竞争作用的添加剂,从而能够抑制部分含氟聚合物粘接剂分子之间或分子内交联而导致的凝胶、果冻、团聚等问题。
上述正极浆料中的添加剂为取代或未取代的芳香酸类化合物或杂芳酸类化合物。芳香酸类化合物是指羧基直接与苯环连接或者与苯环上的侧链连接。杂芳酸类化合物是指在苯环中的碳原子被N、S或O等杂原子替代。现有浆料中的PVDF的化学结构中以氟-碳化合键结合,这种具有短键性质的结构容易与周围的氢离子形成相对比较稳定的结合,从而导致出现凝胶、团聚等现象。而添加含有羧酸基团的芳香酸类化合物和杂芳酸类化合物,因羧酸根离子能够提供H+离子,使得浆料体系中有多余的氢离子能够与F键之间存在一定的“吸引力”,从一定程度上减弱了含氟聚合物粘接剂分子内或分子间的F与H之间的结合力,进而能够抑制部分含氟聚合物粘接剂分子之间或分子内交联,进而能够抑制浆料出现的凝胶、果冻及团聚等问题。
上述芳香酸类化合物和杂芳酸类化合物可以为取代的化合物,取代基最好为具有强吸电子功能的基团。本申请中优选取代基为卤素取代,具体的卤素原子可以是F、Cl或Br,更优选为F或Cl。
为了进一步提高上述添加剂对复合粘接剂中的竞争作用,即进一步削弱PVDF中的F与其分子内或分子间的H之间的氢键之间的作用力,在本申请一种优选的实施例中,上述芳香酸类化合物和杂芳酸类化合物最好具有如下特征:(1)1个或2个羧酸基团;(2)1个或多个共轭键;(3)可溶。1个或2个羧酸基团用于提供H离子,可溶性用于使得添加剂能够溶液于浆料中,从而能够与PVDF起到竞争作用,而共轭键使得该化合物具有相对较强的反应活性。
在本申请一种优选的实施例中,上述浆料中的添加剂选自如下任意一种:
Figure BDA0002522949710000061
Figure BDA0002522949710000071
Figure BDA0002522949710000072
Figure BDA0002522949710000073
采用上述具体种类的添加剂在不增加电阻率的情况下,还能大幅延长抗凝胶时间,从而提高极片的玻璃强度。
上述浆料中各成分的种类配比可以在现有的配方的基础上,合理优化实验即可得到合适量的上述添加剂。在一种优选的实施例中,按重量份计,活性物质:复合导电剂:复合粘接剂:添加剂的比例为:98~95.5:1~2.3:1~2.2:0.005~0.03。更优选地,按重量份计,活性物质:复合导电剂:复合粘接剂:添加剂的比例为:98~95.5:1~2.3:1~2.2:0.01~0.03。在上述配比范围内制备得到的正极极片具备活性物质所占比例高,内阻低,粘结力强等特点。
上述改进方案主要是针对活性物质为磷酸铁锂的浆料,当然也适用于包含磷酸铁锂的其他活性物质。
在本申请第二种典型的实施方式中,提供了一种锂离子电池正极极片的制备方法,该制备方法包括:将活性物质、复合导电剂、复合粘接剂及与复合粘接剂具有竞争作用的添加剂混合,得到正极浆料;将正极浆料涂覆在集流体上,得到极片前体;对极片前体进行辊压成型,得到锂离子电池正极极片;其中,复合导电剂包括第一导电剂、第二导电剂和第三导电剂,第一导电剂选自乙炔黑、导电炭黑及导电石墨中的一种或多种,第二导电剂为碳纳米管,第三导电剂为石墨烯;复合粘接剂包括第一粘接剂和第二粘接剂,第一粘接剂为乳液聚合法制备的PVDF(聚偏氟乙烯);第二粘接剂为悬浮聚合法制备的PVDF。
本申请的制备方法,通过在现有的配方中增加了与复合粘接剂具有竞争作用的添加剂,从而能够抑制部分含氟聚合物粘接剂分子之间或分子内交联而导致的凝胶、果冻、团聚等问题,改善了浆料的流动性。
在另一种优选的实施例中,上述制备方法包括:将复合粘接剂和添加剂混合加入溶剂中制成胶液;将第一导电剂(比如导电炭黑)和磷酸铁锂依次加入胶液中,得到混合液;将第二导电剂(碳纳米管)和第三导电剂(石墨烯)加入混合液进一步混合,得到浆料;将该浆料涂覆在集流体上,得到极片前体;将极片前体进行辊压得到正极极片。
上述将复合粘接剂和添加剂混合加入溶剂中制成胶液的步骤中,通过在真空下搅拌制得。上述溶剂优选为N-甲基吡咯烷酮。真空度优选为-100~-95KPa。搅拌包括公转和自转,优选公转的速度为13~16r/min,自转速度为600~1000r/min,搅拌时间为180~200分钟。加入第一导电物质和磷酸铁锂后的步骤同样优选在真空条件下搅拌混合均匀,进一步优选真空度条件与上述相同。而搅拌的公转的速度为25~30r/min,自转速度为2500~3500r/min,搅拌时间为200~250分钟。加入第二导电物质和第三导电物质后,样优选在真空条件下搅拌混合均匀,进一步优选真空度条件与上述相同。而搅拌的公转的速度为18~22r/min,自转速度为1800~2200r/min,搅拌时间为75~90分钟。
在制备过程中,优选控制各步骤的体系粘度低于10000mPa.S,优选粘度控制在6000~8000mPa.S。
上述制备方法中,只要选择能够与复合粘接剂具有竞争作用的添加剂即可起到抑制复合粘接剂分子内和/或分子间的交联,从而能够抑制浆料出现的凝胶、果冻及团聚的现象。为了进一步改善浆料的团聚及出现凝胶等现象,在一种优选的实施例中,上述添加剂为取代或未取代的芳香酸类化合物或杂芳酸类化合物;优选地,添加剂选自如下任意一种:
Figure BDA0002522949710000081
Figure BDA0002522949710000091
Figure BDA0002522949710000092
Figure BDA0002522949710000093
采用上述种类的添加剂具有更强的抗凝胶、抗团聚作用。
上述制备方法中,上述浆料中各成分的种类配比可以在现有的配方的基础上,合理优化实验即可得到合适量的上述添加剂。在一种优选的实施例中,按重量份计,活性物质:复合导电剂:复合粘接剂:添加剂的比例为:98~95.5:1~2.3:1~2.2:0.005~0.03;更优选地,活性物质:复合导电剂:复合粘接剂:添加剂的比例为:98~95.5:1~2.3:1~2.2:0.01~0.03;在上述配比范围内制备得到的正极极片具备活性物质所占比例高,内阻低,粘结力强等特点。
上述改进方案主要是针对活性物质为磷酸铁锂的浆料,当然也适用于包含磷酸铁锂的其他活性物质。因此优选上述活性物质为磷酸铁锂。
在上述制备过程中,集流体为双面均涂覆有导电炭黑涂层的涂炭铝箔。优选涂炭铝箔的基体厚度为9~11μm,优选为10μm;导电炭黑涂层的单面厚度为0.8~1.1μm,优选为1μm。
上述在集流体上涂覆浆料的步骤中采用涂布的方式进行涂覆,优选涂布的速度为6~10m/min,更优选为8m/min。涂覆之后经干燥(优选烘箱干燥)、辊压成型,其中辊压的速度为8-12m/min,优选为10m/min。
在本申请第三种典型的实施方式中,提供了一种锂离子电池的正极极片,该正极极片采用上述任一种浆料制备而成,或者采用上述任一种制备方法制备而成。本申请制备的正极极片具备活性物质所占比例高,内阻低,粘结力强等特点。
在本申请第四种典型的实施方式中,提供了一种锂离子电池,该锂离子电池包括正极极片,正极极片为上述正极极片。该正极极片具备活性物质所占比例高,内阻低,粘结力强等特点,进而所制备的锂离子电池具有能量密度高的特点。
下面结合具体的实施例进一步说明本申请的有益效果。需要说明的是,以下实施例中的活性物质、复合导电剂和复合粘接剂均相同,且均采用现有的成分。
实施例1
正极片C实施方案如下:
正极配方由如下重量份数的组份组成:活性物质、复合导电剂和复合粘接剂及相应添加剂化合物3=98:1:1:0.02。
将乳液聚合法制备的聚偏氟乙烯、悬浮聚合法制备的PVDF和化合物3混合后制成复合粘接剂,并向复合粘接剂中加入溶剂N-甲基吡咯烷酮,在真空度为-95KPa的条件下以时间为200分钟,公转速度为15r/min,自转速度为800r/min搅拌,制成胶液;将导电炭黑活性物质和磷酸铁锂依次加入所得胶液中,在搅拌真空度为-95KPa的条件下以时间为240分钟,公转速度为30r/min,自转速度为3000r/min搅拌,将石墨烯和碳纳米管加入上述浆料,在搅拌真空度为-95KPa的条件下以时间为80分钟,公转速度为20r/min,自转速度为2000r/min搅拌,制成正极浆料;将浆料置于烧杯中每4h测试其黏度,黏度范围为6000~8000mPa.S,当黏度≥10000 mPa.S,且观察其流动性变差,可判为凝胶,将所得浆料均匀涂覆在双面均涂覆有导电炭黑涂层的涂炭铝箔两面,其中,涂炭铝箔的基体厚度10μm;导电炭黑涂层的单面厚度为1μm;经烘箱干燥、辊压制成正极片。涂布的速度为8m/min;辊压的速度为10m/min,随后,分别测量正极片的电阻率及剥离强度。
实施例2
正极片B实施方案如下:
正极配方由如下重量份数的组份组成:活性物质、复合导电剂和复合粘接剂=98:1:1。
将乳液聚合法制备的聚偏氟乙烯和悬浮聚合法制备的PVDF混合后制成复合粘接剂,并向复合粘接剂中加入溶剂N-甲基吡咯烷酮,在真空度为-95KPa的条件下以时间为200分钟,公转速度为15r/min,自转速度为800r/min搅拌,制成胶液;将导电炭黑活性物质和磷酸铁锂依次加入所得胶液中,在搅拌真空度为-95KPa的条件下以时间为240分钟,公转速度为30r/min,自转速度为3000r/min搅拌,将石墨烯和碳纳米管加入上述浆料,在搅拌真空度为-95KPa的条件下以时间为80分钟,公转速度为20r/min,自转速度为2000r/min搅拌,制成正极浆料;将浆料置于烧杯中每4h测试其黏度,黏度范围为6000~8000mPa.S,当黏度≥10000mPa.S,且观察其流动性变差,可判为凝胶,将所得浆料均匀涂覆在双面均涂覆有导电炭黑涂层的涂炭铝箔两面,其中,涂炭铝箔的基体厚度10μm;导电炭黑涂层的单面厚度为1μm;经烘箱干燥、辊压制成正极片。涂布的速度为8m/min;辊压的速度为10m/min,随后,分别测量正极片的电阻率及剥离强度。
实施例3-13
其余正极片A/D/E/F/G/H/I/J/K/L/M的实施方案除以下内容与实施例1不同外,其余步骤如实施例1中正极片C的实施方案:各实施例中添加剂的添加量如表1所示,各实施例的配方如下:
实施例3对应的正极片为A,其配方组份组成:活性物质、复合导电剂、复合粘接剂及相应添加剂化合物1=98:1:1:0.02。
实施例4对应的正极片为D,其配方组份组成:活性物质、复合导电剂、复合粘接剂及相应添加剂化合物3=98:1:1:0.02。
实施例5对应的正极片为E,其配方组份组成:活性物质、复合导电剂、复合粘接剂及相应添加剂化合物4=98:1:1:0.03。
实施例6对应的正极片为F,其配方组份组成:活性物质、复合导电剂、复合粘接剂及相应添加剂化合物5=95.5:2.3:2.2:0.02。
实施例7对应的正极片为G,其配方组份组成:活性物质、复合导电剂、复合粘接剂及相应添加剂化合物6=98:1:1:0.03。
实施例8对应的正极片为H,其配方组份组成:活性物质、复合导电剂、复合粘接剂及相应添加剂化合物7=98:1:1:0.03。
实施例9对应的正极片为I,其配方组份组成:活性物质、复合导电剂、复合粘接剂及相应添加剂化合物8=95.5:2.3:2.2:0.03。
实施例10对应的正极片为J,其配方组份组成:活性物质、复合导电剂、复合粘接剂及相应添加剂化合物9=98:1:1:0.03。
实施例11对应的正极片为K,其配方组份组成:活性物质、复合导电剂、复合粘接剂及相应添加剂化合物10=98:1:1:0.03。
实施例12对应的正极片为L,其配方组份组成:活性物质、复合导电剂、复合粘接剂及相应添加剂化合物11=98:1:1:0.01。
实施例13对应的正极片为M,其配方组份组成:活性物质、复合导电剂、复合粘接剂及相应添加剂化合物12=98:1:1:0.03。
实施例14对应的正极片为N,其配方组份组成:活性物质、复合导电剂、复合粘接剂及相应添加剂化合物12=98:1:1:0.001。
实施例15对应的正极片为O,其配方组份组成:活性物质、复合导电剂、复合粘接剂及相应添加剂化合物13(对氯苯乙酸)=98:1:1:0.02。
表1浆料及其极片辊压后参数
Figure BDA0002522949710000121
从以上的描述中,可以看出,本发明上述的实施例实现了如下技术效果:本发明提供的锂电池正极浆料及其极片的制备方法中,浆料通过加入添加剂改善其流动性,而正极极片由活性物质、复合导电剂和复合粘接剂及相应添加剂混合均匀所得的正极浆料涂覆在集流体并经辊压制得,而集流体为双面均涂覆有导电炭黑涂层的涂炭铝箔;本发明的正极极片具备活性物质所占比例高,内阻低,粘结力强等特点。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种锂离子电池正极浆料,其特征在于,所述浆料包括活性物质、复合导电剂、复合粘接剂及与所述复合粘接剂具有竞争作用的添加剂,
其中,所述复合导电剂包括第一导电剂、第二导电剂和第三导电剂,所述第一导电剂选自乙炔黑、导电炭黑及导电石墨中的一种或多种,所述第二导电剂为碳纳米管,所述第三导电剂为石墨烯;
所述复合粘接剂包括第一粘接剂和第二粘接剂,所述第一粘接剂为乳液聚合法制备的PVDF;所述第二粘接剂为悬浮聚合法制备的PVDF。
2.根据权利要求1所述的浆料,其特征在于,所述添加剂为取代或未取代的芳香酸类化合物或杂芳酸类化合物;
优选地,取代的所述芳香酸类化合物或所述杂芳酸类化合物中的取代基为卤素,更优选所述卤素选自F或Cl;
优选地,所述芳香酸类化合物或所述杂芳酸类化合物具有如下特征:(1)1个或2个羧酸基团;(2)1个或多个共轭键;(3)可溶;
优选地,所述添加剂选自如下任意一种化合物:
Figure FDA0002522949700000011
Figure FDA0002522949700000021
Figure FDA0002522949700000022
Figure FDA0002522949700000023
3.根据权利要求1或2所述的浆料,其特征在于,按重量份计,所述活性物质:所述复合导电剂:所述复合粘接剂:所述添加剂的比例为:98~95.5:1~2.3:1~2.2:0.005~0.03,优选地,所述活性物质:所述复合导电剂:所述复合粘接剂:所述添加剂的比例为:98~95.5:1~2.3:1~2.2:0.01~0.03;
优选地,所述活性物质为磷酸铁锂。
4.一种锂离子电池正极极片的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:
将活性物质、复合导电剂、复合粘接剂及与所述复合粘接剂具有竞争作用的添加剂混合,得到正极浆料;
将所述正极浆料涂覆在集流体上,得到极片前体;
对所述极片前体进行辊压成型,得到所述锂离子电池正极极片;
其中,所述复合导电剂包括第一导电剂、第二导电剂和第三导电剂,所述第一导电剂选自乙炔黑、导电炭黑及导电石墨中的一种或多种,所述第二导电剂为碳纳米管,所述第三导电剂为石墨烯;
所述复合粘接剂包括第一粘接剂和第二粘接剂,所述第一粘接剂为乳液聚合法制备的PVDF;所述第二粘接剂为悬浮聚合法制备的PVDF。
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述添加剂为取代或未取代的芳香酸类化合物或杂芳酸类化合物;
优选地,取代的所述芳香酸类化合物或所述杂芳酸类化合物中的取代基为卤素,更优选所述卤素选自F或Cl;
优选地,所述芳香酸类化合物或所述杂芳酸类化合物具有如下特征:(1)1个或2个羧酸基团;(2)1个或多个共轭键;(3)可溶;
优选地,所述添加剂选自如下任意一种:
Figure FDA0002522949700000031
Figure FDA0002522949700000041
Figure FDA0002522949700000042
Figure FDA0002522949700000043
6.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:
步骤S1,将所述复合粘接剂和所述添加剂混合加入溶剂中制成胶液;
步骤S2,将所述第一导电剂和磷酸铁锂依次加入胶液中,得到混合液;
步骤S3,将所述第二导电剂和所述第三导电剂加入混合液进一步混合,得到所述正极浆料;
步骤S4,将所述正极浆料涂覆在所述集流体上,得到所述极片前体;
步骤S5,对所述极片前体进行辊压成型,得到所述锂离子电池正极极片。
7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述步骤S1、所述步骤S2及所述步骤S3均在真空条件下搅拌而成,所述搅拌均包括公转和自转;
优选地,所述步骤S1中的公转速度为13~16r/min,自转速度为600~1000r/min,搅拌时间为180~200分钟;
优选地,所述步骤S2中的公转的速度为25~30r/min,自转速度为2500~3500r/min,搅拌时间为200~250分钟;
优选地,所述步骤S3中的公转的速度为18~22r/min,自转速度为1800~2200r/min,搅拌时间为75~90分钟;
优选地,控制所述步骤S1、所述步骤S2及所述步骤S3的体系粘度低于10000mPa.S,优选各步骤的体系粘度控制在6000~8000mPa.S。
8.根据权利要求4至7中任一项所述的制备方法,其特征在于,按重量份计,所述活性物质:所述复合导电剂:所述复合粘接剂:所述添加剂的比例为:98~95.5:1~2.3:1~2.2:0.001~0.03;
优选地,所述活性物质:所述复合导电剂:所述复合粘接剂:所述添加剂的比例为:98~95.5:1~2.3:1~2.2:0.01~0.03;
优选地,所述集流体为双面均涂覆有导电炭黑涂层的涂炭铝箔;
更优选地,所述涂炭铝箔的基体厚度为9~11μm,所述导电炭黑涂层的单面厚度为0.8~1.1μm;
优选地,采用涂布的方式在所述集流体上涂覆所述正极浆料,更优选多少涂布的速度为6~10m/min;
优选地,所述辊压的速度为8~12m/min。
9.一种锂离子电池的正极极片,其特征在于,所述正极极片采用权利要求1至3中任一项所述的浆料制备而成,或者采用权利要求4至8中任一项所述的制备方法制备而成。
10.一种锂离子电池,所述锂离子电池包括正极极片,其特征在于,所述正极极片为权利要求9所述的正极极片。
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