[发明专利]一种正极浆料及制备方法和正极片、锂离子电池

说明书

本发明公开的一种正极浆料，其特征在于，包括固体组分以及溶剂，其中：所述固体组分包括正极材料、导电剂、粘结剂和正极添加剂；所述正极材料包括镍钴锰NCM三元材料和/或镍钴铝NCA三元材料；所述正极添加剂为马来酸。此外，本发明还公开了一种正极浆料的制备方法、一种正极片以及一种锂离子电池。本发明公开的一种正极浆料及制备方法和正极片、锂离子电池，其采用马来酸作为正极浆料的添加剂，能够有效降低高镍正极材料表面具有的残余碱，具有明显的抗凝胶作用，因此保证正极浆料具有良好的粘度，涂覆性能优良，进而有利于提升电池的整体性能，具有重大的生产实践意义。

技术领域

本发明涉及电池技术领域，特别是涉及一种正极浆料及制备方法和正极片、锂离子电池。

背景技术

目前，锂离子电池目前广泛用于各种电动汽车和消费类电子产品中，在消费者对汽车续航里程要求不断提升以及电子设备待机时间加长的诉求下，提升电池能量密度是必然趋势。

而使用高容量的正负极材料，是提升电池能量密度的最为有效的方案。目前，高镍NCM(镍钴锰)和NCA(镍钴铝)材料，已经成为高端电动车和消费类电子产品中电池使用的正极材料的首选。需要说明的是，高镍NCM(镍钴锰)和NCA(镍钴铝)材料，是指镍含量大于80％的NCM(镍钴锰)和NCA(镍钴铝)材料。

但是，对于高镍正极材料，其表面残碱(氢氧化锂LiOH，碳酸锂Li₂CO₃)的含量高，电极浆料的粘度不稳定，甚至浆料会形成凝胶状态，从而导致在电池正极片制作过程中，浆料的涂覆性能较差，甚至导致无法进行正极片生产，这是其在实际应用中一个比较突出的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种正极浆料及制备方法和正极片、锂离子电池，其采用马来酸作为正极浆料的添加剂，能够有效降低高镍正极材料表面具有的残余碱，具有明显的抗凝胶作用，因此保证正极浆料具有良好的粘度，涂覆性能优良，进而有利于提升电池的整体性能，具有重大的生产实践意义。

为此，本发明提供了一种正极浆料，包括固体组分以及溶剂，其中：

所述固体组分包括正极材料、导电剂、粘结剂和正极添加剂；

所述正极材料包括镍钴锰NCM三元材料和/或镍钴铝NCA三元材料；

所述正极添加剂为马来酸。

其中，在所述正极材料中，镍含量的占比范围为：

80％≤镍含量＜100％。

其中，所述溶剂为N-甲基吡咯烷酮；

所述导电剂为导电炭黑SP；

所述粘结剂为聚偏氟乙烯PVDF。

其中，所述固体组分和溶剂之间的质量比为(3～4)：(1～2)。

其中，所述固体组分包括质量百分比为93％～98％的正极材料、0.1％～4％的导电剂、0.9％～3％的粘结剂和0.1％～1％的马来酸。

其中，所述马来酸的质量占所述固体组分总质量的0.1％～0.5％。

此外，本发明还提供了一种正极浆料的制备方法，包括以下步骤：

第一步、在N-甲基吡咯烷酮溶剂中，加入作为粘结剂的聚偏氟乙烯PVDF以及作为正极添加剂的马来酸，充分搅拌均匀，获得已添加有马来酸的聚偏氟乙烯PVDF胶液；

第二步、在聚偏氟乙烯PVDF胶液中，继续加入作为导电剂的导电炭黑，充分搅拌均匀；

第三步、继续加入正极材料，充分搅拌均匀，最终获得所需要的正极浆料。

其中，在所述正极浆料中，固体组分和溶剂之间的质量比为(3～4)：(1～2)；