2200轉/分鐘條件下高速攪拌5小時,真空消泡后,漿料經150目篩網過濾兩遍后即得到所述的鋰離子電池正極漿料,未見明顯凝膠現象,漿料可以正常在鋁箔上完成涂布。
[0017]實施例2
利用除濕機控制合漿和涂布環境的大氣濕度為65%rh,將2 kg衣康酸酐一次性加入到180 kg N-甲基吡咯烷酮(NMP)中,在高速合漿機中常溫攪拌0.5小時至衣康酸酐完全溶解,再停機加入粘結劑PVDF(HSV900) (7.8 kg),控制溫度在56°C,自轉為1800轉/分鐘條件下高速攪拌4小時至粘結劑完全溶解,隨后真空消泡I小時制得含添加劑衣康酸酐的膠液。然后向膠液中加入Super P (6.9 kg),KS-6 (0.8 kg),自轉500轉/分鐘條件下攪拌0.5小時,然后1500轉/分鐘條件下攪拌I小時,再分2次加入高電壓正極材料LiNi0.5MnL 504 (160kg),每次加入后均以800轉/分鐘的轉速攪拌30分鐘,隨后,1800轉/分鐘條件下高速攪拌8小時,真空消泡后,漿料經120目篩網過濾兩遍后即得到所述的鋰離子電池正極漿料,未見明顯凝膠現象,漿料可以正常涂布。
[0018]將涂布后制成的正極極片、金屬鋰片、25umPE基隔膜和IM LiPF6 EC/DMC(3/7 vol)組裝成CR2016紐扣電池,在3.5-4.9V (vs Li/Li+)的電壓區間內進行充放電,半電池常溫IC循環950次容量衰減至初始容量的81%,而漿料中未添加衣康酸酐添加劑的電池常溫IC循環430次就衰減至初始容量的80% ;循環后的正極極片經XPS檢測,漿料中含有添加劑的正極鎳錳酸鋰極片表面依然清晰可見鎳、錳等元素信號,而未添加添加劑的正極極片表面鎳、錳等元素XPS信號不明顯,說明漿料中添加劑起到對正極材料的原位包覆作用,有效的降低了正極材料與電解液的界面副反應。
[0019]實施例3
利用除濕機控制合漿和涂布環境的大氣濕度為30%rh,將0.5 kg鄰苯二甲酸酐一次性加入到160 kg N-甲基吡咯烷酮(NMP)中,在高速合漿機中常溫攪拌I小時至鄰苯二甲酸酐完全溶解,再停機加入粘結劑PVDF(HSV900) (7.8 kg),控制溫度在56°C,自轉為1800轉/分鐘條件下高速攪拌4小時至粘結劑完全溶解,隨后真空消泡0.5小時制得含添加劑鄰苯二甲酸酐的膠液。然后向膠液中加入Super P (6.9 kg), KS-6 (0.8 kg),自轉500轉/分鐘條件下攪拌0.5小時,然后1500轉/分鐘條件下攪拌I小時,再分5次加入磷酸鐵錳鋰和三元材料(LiNia6Coa2Mna2O2)的混合粉料(160kg),每次加入后均以500轉/分鐘的轉速攪拌30分鐘,隨后,1800轉/分鐘條件下高速攪拌8小時,真空消泡后,漿料經150目篩網過濾兩遍后即得到所述的鋰離子電池正極漿料。
[0020]實施例4
利用除濕機控制合漿和涂布環境的大氣濕度為40%rh,將0.5 kg戊二酸酐一次性加入到160 kg 二甲基甲酰胺中,在高速合漿機中常溫攪拌I小時至戊二酸酐完全溶解,再停機加入粘結劑聚四氟乙烯(7.8 kg),控制溫度在56°C,自轉為1800轉/分鐘條件下高速攪拌
2.5小時至粘結劑完全溶解,隨后真空消泡0.5小時制得含添加劑戊二酸酐的膠液。然后向膠液中加入Super P (3.9 kg),KS-6 (0.5 kg),自轉500轉/分鐘條件下攪拌0.5小時,然后1500轉/分鐘條件下攪拌2小時,再分5次加入錳酸鋰和三元材料(LiNia5Coa2Mna3O2)的混合粉料(160kg),每次加入后均以500轉/分鐘的轉速攪拌I小時,隨后,2500轉/分鐘條件下高速攪拌5小時,漿料經添加二甲基甲酰胺調節粘度在8000里泊后,真空消泡,經120目篩網過濾兩遍后即得到所述的鋰離子電池正極漿料。
【主權項】
1.一種鋰離子電池正極漿料,其特征在于,包括:正極材料、粘結劑、溶劑、導電劑和添加劑;所述的添加劑可以起到合漿過程中調節漿料PH值的作用,以及在電池充放電過程中對正極材料原位包覆的作用。
2.根據權利要求1所述的鋰離子電池正極漿料,其特征在于所述漿料的制備和涂布過程可以在相對濕度為0-70%rh的大氣環境中操作完成。
3.根據權利要求1所述的鋰離子電池正極漿料,其特征在于所述添加劑為環酸酐類添加劑,包括丁烯二酸酐、丁二酸酐、戊二酸酐、己二酸酐、庚二酸酐、檸康酸酐、衣康酸酐和鄰苯二甲酸酐中的一種或幾種。
4.根據權利要求1所述的鋰離子電池正極漿料,其特征在于,所述的添加劑的用量為正極材料重量的0.01-3%。
5.根據權利要求1所述的鋰離子電池正極漿料,其特征在于,所述正極材料為磷酸鐵鋰、磷酸鐵錳鋰、磷酸錳鋰、錳酸鋰、三元素材料、高電壓鎳錳酸鋰正極材料、高容量錳基富鋰材料中的一種或幾種。
6.根據權利要求1所述的鋰離子電池正極漿料,其特征在于,所述粘結劑包括聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯中的一種或兩種。
7.根據權利要求1所述的鋰離子電池正極漿料,其特征在于,所述溶劑為N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二乙基甲酰胺、二甲基亞砜和四氫呋喃中的一種或幾種。
【專利摘要】本發明涉及一種鋰離子電池正極漿料及其制備方法,所述漿料包括:正極材料、粘結劑、溶劑、導電劑和添加劑;所述漿料可以在相對濕度為0-70%rh的大氣環境中操作完成;所述的添加劑為環酸酐類添加劑;本發明在正極材料合漿過程中加入環酸酐類添加劑,用于調節漿料pH值,有效解決正極材料合漿時漿料的凝膠問題;同時,利用合漿過程實現添加劑對正極材料的均勻包覆,從而進一步實現正極材料在充放電過程中的原位包覆,降低正極材料的表面活性,抑制電解液的氧化分解,解決正極材料與電解液的匹配問題。
【IPC分類】H01M4-62
【公開號】CN104538640
【申請號】CN201510000787
【發明人】楊續來, 汪濤, 謝佳
【申請人】合肥國軒高科動力能源股份公司
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2015年1月4日