[发明专利]锂离子电池浆料的制备方法、电池浆料和锂离子电池

说明书

技术领域

本发明涉及锂离子电池领域，特别涉及锂离子电池浆料的制备方法、电池浆料和锂离子电池。

背景技术

随着动力锂离子电池的发展，对电池的均一性、自放电水平提出了更高的要求，浆料是否均一、浆料团聚颗粒的控制、稳定直接影响涂布的质量，从而影响了电池的一致性和最终性能，因此，浆料分散工艺一直是动力锂离子电池技术最关键的一环。

目前，公开的锂离子电池正极或负极浆料制备方法总的来说有两种。第一种：将所有物料一次性全部混合，加入溶剂搅拌混匀，可以一次加入溶剂，也可以多次加入溶剂；第二种：先制备胶液，然后将胶液与其它物料搅拌混匀，可以一次性加入胶液，也可以分多次加入胶液。上述方法制备的浆料其均匀效果不相同，但是总的来说，采用第一种方法制备浆料的过程中容易以胶黏剂胶粒为核心，形成不同大小的团聚颗粒，影响浆料的均匀性；在第二种方法中，胶液的制备耗时且占用贮存设备，增加了设备投资和能量消耗，影响生产效率，并且在胶液与导电剂混合的时候，两者长时间的混匀接触会形成一种稳定的结构，难以分散开，影响浆料均匀性。

发明内容

本发明的目的是针对上述电池浆料均匀性不够，制备过程复杂耗时的问题，提供一种锂离子电池浆料的制备方法。

本发明的另一目的是提供一种颗粒度小、均匀性好、长期放置不沉降、粘度变化小的电池浆料。

本发明的再一目的是提供一种由上述浆料制成的电池极片。

本发明的再一目的是提供一种包含上述浆料制成的电池极片的锂离子电池。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

本发明公开了一种锂离子电池浆料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

a.在电池正极或负极活性物质中加入占活性物质重量2％-10％的溶剂，混匀；

b.在步骤a的产物中加入胶粘剂，并加入以形成5％-12％浓度的胶溶液的溶剂量，在35℃-70℃温度下混匀；

c.在步骤b的产物中加入导电剂，搅拌混匀；

d.最后在步骤c的产物中加入剩余的溶剂，搅拌混匀制成电池浆料。

所述正极活性物质包括LiCoO₂、LiMn₂O₄、LiNiO₂、锂镍钴氧、锂镍钴锰氧、锂镍钴铝氧、LiFePO₄中的至少一种。

所述负极活性物质包括石墨、钛酸锂、硬碳、硅或硅合金中的至少一种。

所述溶剂为NMP或丙酮。

所述胶粘剂包括PVDF、聚丙烯酸酯、聚氨酯中的至少一种。

所述导电剂包括炭黑类(SP)、碳纤维、碳纳米管、石墨中的至少一种。

本发明还公开了一种由上述制备方法制成的锂离子电池浆料。

本发明还公开了一种由上述浆料制成的电池极片。

本发明还公开了一种含有上述电池极片的锂离子电池。

由于采用以上技术方案，本发明的有益效果在于：

1)本发明不需要预先制胶，提高了生产效率，节省了设资和耗能，在同一个设备中即可完成混料制浆过程；2)先加入少量溶剂润湿活性物质的表面，既防止了加入胶粉(又称胶粘剂、胶黏剂或粘结剂)和溶剂时形成的以胶粒为核心的团块，又降低了活性物质的表面张力，从而防止固体颗粒之间的团聚，能够很好的控制团聚颗粒的大小；3)胶粉和溶剂同时加入已经润湿的活性物质中，并在较高的温度下混合，胶粉容易溶解，保证了浆料的均匀性和稳定性；4)在活性物质与胶粉混匀后再加入导电剂，避免了导电剂过早的与刚刚溶解的胶形成很强的结构，确保了电池浆料的均匀性和稳定性。

具体实施方式

电池浆料的质量直接影响所制得的电池极片，进而对电池性能产生影响。均匀性和稳定性是电池浆料最关键也是最难控制的两个指标，特别是颗粒的团聚，以及浆料长期放置的沉降，对电池浆料的均匀性和稳定性造成很大影响。