[发明专利]一种锂离子电池的电池浆料及其制备方法、电极和电池

说明书

本发明公开了一种锂离子电池的电池浆料及其制备方法、电极和电池，电池浆料中包括N‑甲基吡咯烷酮和碳酸酯混合溶剂；该电池浆料的制备方法，包括以下步骤：S1：取活性材料和导电剂搅拌混匀；S2：取N‑甲基吡咯烷酮和碳酸酯在密闭容器中搅拌混匀，烘烤，得到N‑甲基吡咯烷酮和碳酸酯混合溶剂；向S1的产物中加入S2得到的N‑甲基吡咯烷酮和碳酸酯混合溶剂，搅拌混匀；向S3的产物中加入粘结剂和水，搅拌混匀。N‑甲基吡咯烷酮和碳酸酯混合溶剂可以改善极片的粘结性能，还可以提高极片与基材的粘结力，防止极片掉粉和脱落，减少粘结剂的添加量，能够保证极片的粘结性能，而且所述碳酸酯在注液后该成分会溶入电解液中，对电芯的性能无影响。

技术领域

本发明涉及锂电池技术领域，尤其涉及一种锂离子电池的电池浆料及其制备方法、电极和电池。

背景技术

锂离子电池由于能量密度高、体积小、重量轻且循环寿命长，对环境污染小等好等优点，而广泛应用于消费类电子、电动工具和电动汽车等领域。

锂离子电池一般由正极、负极、隔膜和电解液等组成。其中正负极属于锂离子电池的核心部分，是电池进行充放电的主要载体和受体，其特性直接影响着电池性能的好坏。

锂离子电池正负极的制备工艺包括制浆、涂布、对辊、分条、制片和卷绕等工序。在锂离子电池的制备工艺中，制浆工艺占有重要地位，电池浆料的质量将直接影响后续电池生产的工艺和质量。现有的制浆工艺是将按照比例配置好的正、负极所用的活性材料、导电剂、粘结剂、添加剂和溶剂等原料一次性加入搅拌分散设备，经搅拌一段时间后，制成电池浆料。现有的电池浆料在后续极片受辊压、分切、卷绕、人为移动的过程中，极片上的粉料很容易掉料或者剥落；脱落和剥离的粉料直接造成正负极含量的损失，进而影响电池的性能；另外粉料进入电池内部，容易导致电池发生内短路，造成容量或电压的损耗。

为了解决此问题，人们想了许多办法，包括增加粘结剂的量；但是粘结剂属于浆料的一部分，导致正负极的固含量偏低。在能量密度越来越紧张的今日，增加粘结剂的量对电池容量不利；另外申请号为CN201010604224.5的专利采用提高粘结剂的粘性等方法来改善极片的掉粉和剥落等问题，但是粘结剂粘度提高的同时也伴随着电池其他性能的劣化。寻找一种既能够改善极片掉粉和剥落问题又不会降低电池其他性能的方法十分必要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是一种锂离子电池的电池浆料及其制备方法、电极和电池。

本发明所采取的技术方案是：

一种锂离子电池的电池浆料，所述电池浆料中包括活性材料，所述电池浆料中还包括N-甲基吡咯烷酮和碳酸酯混合溶剂。

优选地，所述N-甲基吡咯烷酮和碳酸酯混合溶剂占所述电池浆料的1-10wt%。

优选地，所述N-甲基吡咯烷酮和碳酸酯混合溶剂中所述N-甲基吡咯烷酮和所述碳酸酯的质量比为（80-95）：（5-20）。

优选地，碳酸酯为碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸丙烯酯中的至少一种。

本发明还提供了一种如上所述的锂离子电池的电池浆料的制备方法，包括以下步骤：

S1：取电池正极或负极活性材料和导电剂搅拌混匀；

S2：取N-甲基吡咯烷酮和碳酸酯在密闭容器中搅拌混匀，烘烤，得到N-甲基吡咯烷酮和碳酸酯混合溶剂；

S3：向S1的产物中加入S2得到的所述N-甲基吡咯烷酮和碳酸酯混合溶剂，搅拌混匀；

S4：向S3的产物中加入粘结剂和水，搅拌混匀。

优选地，所述S2中所述的烘烤温度为80-100℃，时间为5-10h。

优选地，所述N-甲基吡咯烷酮和碳酸酯混合溶剂占所述电池浆料的1-10wt%。