[发明专利]一种含CNT的水性锂电池浆料及其制备方法

说明书

一种含CNT的水性锂电池浆料，其特征在于包括如下质量份的组分：水性粘结剂15～35份；正极或负极活性物质5～15份；导电剂5～15份；水性CNT 5～15份；去离子水20～40份；且上述水性碳纳米管CNT的管径为10～54nm。本发明还公开了上述水性锂电池浆料的制备方法。本发明通过高粘度搅拌完后，再加入CNT分散液进行搅拌，能将CNT均匀地分散至浆料体系中，防止CNT分散液与其他导电剂或主材发生二次团聚，较好地解决了CNT的分散问题和浆料稳定性；同时由于本发明制备的浆料分散均匀，进而能提高浆料的过筛效率，减少过筛时间，提高生产效率，降低生产成本；且本发明的锂电池浆料配料简单，制备方法简易。

技术领域

本发明属于锂电池制备技术领域，具体涉及一种含CNT的水性锂电池浆料及其制备方法。

背景技术

随着新能源行业的发展，锂电池性能的不断改进，其制备工艺越来越完善，且各种主材、辅材的要求也不断提高，其中就包括导电剂，导电剂种类繁多，包括导电碳黑Super-P、石墨导电剂KS-6、碳纤维VGCF、碳纳米管CNT、石墨烯等。不同的导电剂对于电池性能的提升有所差异，这其中以CNT效果最佳。碳纳米管CNT，又名巴基管，是一种管状碳分子，属于纳米级导电剂，重量轻，六边形结构连接完美，使得CNT在电学性能上有突出的表现，在倍率性能、能量密度、循环性能等方面的提升较高，是目前性能最佳的导电剂。

但CNT作为纳米级导电剂在锂电池加工过程中往往会存在分散性较差、容易发生团聚的问题。为克服此缺陷，申请公布号为CN105552367A的发明专利申请《一种含CNT的锂离子电池水性正极浆料及其制备方法》公开了一种正极浆料的制备方法，包括将纳米管分散液、导电剂和部分去离子水一起加入双行星搅拌机中进行搅拌20～40min，然后加入磷酸铁锂并搅拌，再加入水性粘结剂并于双行星搅拌机中分散一段时间，最后加入余下的去离子水分散，得到物料粘度为4000～8000mPa·s的正极浆料。该申请采用双行星搅拌机对物料进行分批次搅拌混合，实现搅拌时间短、混合均匀的效果。

又如授权公告号为CN103579579B的发明专利《一种锂离子电池水性正极浆料及其制备方法》公开了一种锂离子电池水性正极浆料的制备方法，主要包括以下步骤：(1)预混液制备，将部分去离子水与水性粘结剂加入行星式浆料搅拌机中低速搅拌得到预混液；(2)导电胶液制备，预混液中加入碳纳米管和导电剂，高速搅拌得到导电胶；(3)一次分散；(4)二次分散；(5)脱泡静置。该制备方法工艺步骤简单，可行性强，适合大规模工业化生产，且制得的锂离子电池容量与循环性能佳，导电剂、正极活性物质等固体物质得到较好地分散。

上述公开的现有技术中，CNT作为导电剂均得到了一定程度的分散，且能较好地提高电池的导电性。但是CNT作为纳米级材料，本来在分散体系中均匀分散，但将CNT与其他分散体系混合后，破坏了其原先的平衡，使得CNT会和主材、其他导电剂等发生团聚，二次颗粒不达标，还是会影响整体的加工性能。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种分散均匀、稳定性好的含CNT的水性锂电池浆料。

本发明所要解决的第二个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种上述含CNT的水性锂电池浆料的制备方法，以使CNT均匀地分散至浆料体系中提高浆料整体的稳定性。

本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种含CNT的水性锂电池浆料，其特征在于包括如下质量份的组分：

作为改进，当所述活性物质为正极活性物质时，所述水性粘结剂为聚丙烯酸酯；当所述活性物质为负极活性物质时，所述水性粘结剂为聚丙烯酸酯或聚丙烯酸酯、羧甲基纤维素钠体系的结合或丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠体系的结合。

改进，所述导电剂包括Super-P导电剂、KS-6导电剂中的一种或两种的复合导电剂。