一種聚合物鋰離子電池正極漿料及其制備方法和用其制備的正極極片和聚合物鋰離子電池的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及聚合物裡離子電池領域，尤其設及聚合物裡電池正極漿料的勻漿方 法、正極極片和聚合物裡離子電池。
【背景技術】
[0002] 與其他化學電源相比，裡離子二次電池具有能量密度高、循環壽命長、開路電壓 高、無記憶效應、安全無污染等優點。經過二十多年的飛速發展，裡離子二次電池廣泛的應 用于筆記本電腦、移動電話、數碼相機等領域。隨著人們對于環境保護意識的加強，汽車尾 氣所帶來的環境污染和全球氣候變暖現象已經引起了廣泛的關注，為了根治汽車尾氣對環 境污染和全球氣候變暖現象W及緩解石油資源日益減少帶來的能源危機，節能環保的電動 汽車的研究、開發和產業化成為全世界關注的問題。和其他移動設備相比，電動汽車對電池 的循環壽命、過充安全性能W及大電流放電能力等性能提出更高的要求。
[0003] 漿料的制備是裡電池生產環節的關鍵工序，漿料混合的均勻程度直接關系到后續 各工序的制備工藝及電池性能。傳統裡離子電池的正極勻漿方法，首先將溶劑與粘結劑進 行攬拌2~4小時，再加入導電劑攬拌1~3小時，再加入活性物質攬拌2~4小時，制備成正極漿 料。勻漿過程中粘結劑會有細小團狀顆粒未完全溶解，導電劑容易團聚、難分散、分散效果 差，因而造成了此勻漿工藝具有W下缺點：（0漿料的均勻性不好；（2)漿料的穩定性不好， 漿料放置一段時間后容易分層。
[0004] 因此，研究出一種聚合物裡離子電池正極漿料并應用于聚合物裡離子電池上，提 高漿料的均勻性和穩定性，并且提高聚合物裡離子電池的循環性能、倍率充放電性能W及 過充安全性能，對聚合物裡離子電池制備行業的發展具有重大的意義。
【發明內容】
[0005] 為了克服現有技術的缺陷，本發明的目的之一在于提供一種漿料均勻性和穩定性 好的聚合物裡離子電池正極漿料勻漿方法。
[0006] 本發明的目的之二在于提供一種由上述聚合物裡離子正極漿料制得的均勻性和 柔初性好的正極極片。
[0007] 本發明的目的之=在于提供一種由所述的正極極片制得的聚合物裡離子電池。 [000引為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下： 一種聚合物裡離子電池正極漿料，其特征是:包括如下步驟:其特征是： (1 )、首先稱取一定量的溶劑放入行星攬拌機攬拌罐中，加入粘結劑，用行星攬拌機先 公轉，轉速10± Ir/min，時間10±5min后啟動自轉，轉速1000 +化/min,時間ISOmin，打膠完 畢，真空保存待用，真空度為-0. 09MPa~-0.1 MPa; (2)、導電劑、分散劑、剩余溶劑加入另一攬拌罐中，先公轉，轉速20 ± Ir/min，時間10 ± 5min后啟動自轉，轉速1500 ±化/min，抽真空至真空度-0.09MPa~-0.1 MPa，時間60min; (3) 、加入第I步制取的粘結劑膠液，先公轉，轉速20 ± Ir/min，時間10 ± 5min后啟動自 轉，轉速1500±化/min，抽真空至真空度-0.09MPa~-0.1 MPa，時間30min; (4) 、先加入一半活性物質，先公轉，轉速25 + Ir/min，時間10±5min后啟動自轉，轉速 2000 ±化/min，抽真空至真空度-0.09MPa~-0.1 MPa，時間60min; 巧）、再加入一半活性物質，先公轉，轉速25 + Ir/min，時間10±5min后啟動自轉，轉速 2000±化/min，抽真空至真空度-0.09MPa~-0.1 MPa，時間60min，得到分散均勻的裡離子電 池正極漿料； 所述的溶劑為N-甲基化咯燒酬(NMP); 所述的粘結劑為聚偏氣氯乙締(PVD巧； 所述的導電劑為導電碳黑和導電石墨； 所述的分散劑為聚乙二醇(PEG); 所述的活性物質為憐酸鐵裡。
[0009] 所述的正極活性物質(憐酸鐵裡）、導電碳黑、導電石墨、粘結劑(PVW)、溶劑(NMP) 的質量比為(91~94) : (2~4) : (1~3) : (3~5) : (100~120);所述的分散劑的加入量為總漿料重 量的0.3~0.5%;所述的聚合物裡離子電池正極漿料的粘度為6000-8000化? S。
[0010] 由W下方法制備而得，該方法具體操作步驟如下:首先稱取一定量的溶劑(NMP)放 入行星攬拌機攬拌罐中，加入粘結劑(PVD巧，PVDF與NMP質量比為1:11.5，用行星攬拌機先 公轉，轉速lOr/min，時間IOmin后啟動自轉，轉速100化/min，時間ISOmin，打膠完畢，真空保 存待用，真空度為-〇.〇9MPa;其次導電碳黑、導電石墨、分散劑(PEG)、剩余溶劑(NMP)加入另 一攬拌罐中，導電碳黑、導電石墨、陽G和剩余NMP與PVDF的質量比為0.6:0.2:0.17:10.8:1， 先公轉，轉速20r/min，時間IOmin后啟動自轉，轉速1500r/min，抽真空至真空度-0.09MPa， 時間60min;然后加入先前制取的粘結劑膠液，先公轉，轉速20r/min，時間IOmin后啟動自 轉，轉速1500r/min，抽真空至真空度-0.09M化，時間30min;先加入一半活性物質（憐酸鐵 裡），憐酸鐵裡與PVDF的質量比為9.1:1，先公轉，轉速25r/min，時間IOmin后啟動自轉，轉速 2000r/min，抽真空至真空度-0.09MPa，時間60min;最后再加入一半活性物質(憐酸鐵裡）， 憐酸鐵裡與PVDF的質量比為9.1:1，先公轉，轉速25r/min，時間IOmin后啟動自轉，轉速 20(K)r/min，抽真空至真空度-0.09MPa，時間60min，得到分散均勻的聚合物裡離子電池正極 漿料，漿料固含量為47.28%。
[0011] (1 )、首先稱取一定量的溶劑放入行星攬拌機攬拌罐中，加入粘結劑，用行星攬拌 機先公轉，轉速l〇±lr/min，時間10±5min后啟動自轉，轉速lOOO + Sr/min,時間ISOmin,打 膠完畢，真空保存待用，真空度為-0. 〇9MPa~-0.1 MPa; (2) 、導電劑、分散劑、剩余溶劑加入另一攬拌罐中，先公轉，轉速20 ± Ir/min，時間10 ± 5min后啟動自轉，轉速1500 ±化/min，抽真空至真空度-0.09MPa~-0.1 MPa，時間60min; (3) 、加入第1步制取的粘結劑膠液，先公轉，轉速20 ± Ir/min，時間10 ± 5min后啟動自 轉，轉速1500±化/min，抽真空至真空度-0.09MPa~-0.1 MPa，時間30min; (4) 、先加入一半活性物質，先公轉，轉速25 + Ir/min，時間10±5min后啟動自轉，轉速 2000 ±化/min，抽真空至真空度-0.09MPa~-0.1 MPa，時間60min; 巧）、再加入一半活性物質，先公轉，轉速25 + Ir/min，時間10±5min后啟動自轉，轉速 2000±化/min，抽真空至真空度-0.09MPa~-0.1 MPa，時間60min，得到分散均勻的裡離子電 池正極漿料； 所述的溶劑為N-甲基化咯燒酬(NMP); 所述的粘結劑為聚偏氣氯乙締(PVD巧； 所述的導電劑為導電碳黑和導電石墨； 所述的分散劑為聚乙二醇(PEG); 所述的活性物質為憐酸鐵裡。
[001^ 所述的正極活性物質(憐酸鐵裡）、導電碳黑、導電石墨、粘結劑(PVD巧、溶劑(NMP) 的質量比為（91~94) : (2~4) : (1~3) : (3~5) : (100~120); 所述的分散劑的加入量為總漿料重量的0.3~0.5%;所述的聚合物裡離子電池正極漿料 的粘度為6000-8000化? S。
[0013] 所述的正極極片包括正極集流體和涂覆在正極集流體上的正極漿料;所述的正極 集流體為侶錐。
[0014] 所述的正極漿料采用權利要求1~5中任意一項制得。
[0015] 所述的聚合物裡離子電池包括侶塑膜殼體和密封在該電池殼體內的電極組和電 解液;所述的電極組包括正極、負極、W及位于正、負極間的隔膜;所述的正極極片采用權利 要求6或7中任意一項所述的正極極片。
[0016] 本發明的優點效果在于：1、本發明勻漿過程中引入了分散劑(PEG),解決了導電劑 容易團聚、難分散、分散效果差的難題;2、本發明首先加入導電劑、分散劑和少量溶劑(NMP) 進行攬拌，導電劑粒子在攬拌過程中碰撞、研磨幾率更大，增強漿料分散效果，提高了攬拌 效果。3、本發明采用分批的方法加入活性物質，避免活性物質一次加入后經長時間攬拌仍 無法獲得混合均勻的漿料的缺點，分批加入，提高了漿料的均勻性和穩定性，從而提高了漿 料的品質。4、本發明的正極漿料制得的正極極片均勻性和柔初性好;5、本發明制得的聚合 物裡離子電池不僅能夠提高循環性能和倍率充放電性能，又能提高聚合物裡離子電池的過 充安全性能。
【附圖說明】
[0017] 圖1為通過本發明實施例1和對比實施例的方法制得的聚合物裡離子電池的循環 曲線圖。
[0018] 圖2為通過本發明實施例2和對比實施例的方法制得的聚合物裡離子電池的循環 曲線圖。
[0019] 圖3為通過本發明實施例3和對比實施例的方法制得的聚合物裡離子電池的循環 曲線圖。
【具體實施方式】
[0020] 下面結合具體實施例對本發明作進一步說明： 實施例1: 本實施例聚合物裡離子電池正極漿料由W下方法制備而得，該方法具體操作步驟如 下:首先稱取一定量的溶劑(NMP)放入行星攬拌機攬拌罐中，加入粘結劑(PVW) ,PVDF與NMP 質量比為1:11.5，用行星攬拌機先公轉，轉速lOr/min，時間IOmin后啟動自轉，轉速1000 r/ min,時間ISOmin，打膠完畢，真空保存待用，真空度為-0.09M化;其次導電碳黑、導電石墨、 分散劑（PEG)、剩余溶劑(匪P)加入另一攬拌罐中，導電碳黑、導電石墨、PEG和剩余匪P與 PVDF的質量比為0.6:0.2:0.17:10.8:1，先公轉，轉速20r/min，時間IOmin后啟動自轉，轉速 1500r/min，抽真空至真空度-0.09MPa，時間60min;然后加入先前制取的粘結劑膠液，先公 轉，轉速20r/min，時間IOmin后啟動自轉，轉速1500r/min，抽真空至真空度-0.09MPa，時間 30min;先加入一半活性物質(憐酸鐵裡），憐酸鐵裡與PVDF的質量比為9.1:1，先公轉，轉速 25r/min，時間IOmin后啟動自轉，轉速2000r/min，抽真空至真空度-0.09MPa，時間60min;最 后再加入一半活性物質(憐酸鐵裡），憐酸鐵裡與PVDF的質量比為9.1:1，先公轉，轉速25r/ min，時間IOmin后啟動自轉，轉速2000;r/min,抽真空至真空度-0.09MPa，時間60min，得到分 散均勻的聚合物裡離子電池正極漿料，漿料固含量為47.28%。
[0021] 使用本實施例中的正極漿料制備正極極片的步驟如下： (1)正極涂布:將制得的正極漿料涂覆在正極集流體侶錐上。（2)制片。（3)極片真空烘 烤，烘烤溫度100-1 l〇°C，真空度小于-0.09MPa，制得正極極片。
[0022] 實施例2: 本實施例聚合物裡離子電池正極漿料由W下方法制備而得，該方法具體操作步驟如 下:首先稱取一定量的溶劑(NMP)放入行星攬拌機攬拌罐中，加入粘結劑(PVW) ,PVDF與NMP 質量比為1:11.5，用行星攬拌機先公轉，轉速lOr/min，時間IOmin后啟動自轉，轉速1000 r/ min,時間ISOmin，打膠完畢，真空保存待用，真空度為-0.09M化;其次導電碳黑、導電石墨、 分散劑（PEG)、剩余溶劑(匪P)加