[发明专利]一种高倍率锂离子电池正极浆料的制备方法

说明书

本发明涉及石墨烯技术领域，一种高倍率锂离子电池正极浆料的制备方法，包括以下步骤：a.将粘结剂溶解在溶剂NMP中，双行星搅拌分散制成黏胶溶液；b.将石墨烯分散液加入到黏胶溶液，使用行星球磨机进行球磨混合得到石墨烯黏胶液A，过筛并保存；c.将碳管导电浆料加入到部分石墨烯黏胶液A，使用高速分散机搅拌混合，再使用高压均质机均质处理，制得复合浆料B；d.分两次将正极活性物质添加到复合浆料B中，双行星搅拌分散后得到浆料C；e.将剩余的石墨烯黏胶液A添加到浆料C，双行星搅拌分散后得浆料D，再加入溶剂NMP调节粘度并测定含固量，至含固量达到要求时过滤、真空脱泡，制得高倍率锂离子电池浆料；本发明的正极浆料分散均匀，导电性能良好，适用于高倍率充放电。

技术领域

本发明涉及石墨烯技术领域，特别涉及一种高倍率锂离子电池浆料的制备方法。

背景技术

相较于以化石燃料为基础的传统能源供给方式，锂电池的出现打破了以往的碳基供能方式，减少了碳排放量，为可持续发展提供了新路径。从上世纪90年代开始，锂电池开始进入市场，逐渐成为电器和IT终端设备的动力选择。更小的体积、更稳定的性能、更好的循环性，使锂电池逐渐遍布人们日常生活的各个方面，助力人类向清洁世界迈出重要一步。

时至今日，锂离子电池得到更广泛的发展与应用，亦面临着不小的挑战，比如锂电池新能源汽车在实际使用过程中，尚存在能量密度低、充电时间长、放电功率低等问题，需要锂离子电池的工艺设计不断改进以及在新材料领域的持续创新。

目前常用的三元材料锂离子正极浆料制备方式为：将粘结剂PVDF及溶剂NMP混合搅拌制得胶黏溶液，然后将镍钴锰酸锂、导电剂（如导电炭黑、石墨、碳纤维等）混合搅拌均匀，从而制成相应的电极浆料。目前工艺使用湿法混合，优点在于胶黏溶液溶解完全，能够得到相对均匀的浆料。

然而导电剂具有各自的特性，导电性以及吸液量各有不同，与PVDF胶的结合程度也不同，而且都不容易分散均匀，一次性添加无法充分与正极材料混合。同时，为了降低电阻，导电剂添加量较大，不利于正极浆料的稳定性及均匀性，同时影响克容量发挥。

发明内容

本发明的目的在于提供一种镍钴锰三元锂电池的高容量、高倍率正极导电浆料的制备方法，解决现有锂离子正极浆料的制备方法上存在的均匀性、稳定性的问题，提高导电性以及克容量。

本发明的技术方案是这样的：

一种高倍率锂离子电池正极浆料的制备方法，包括以下步骤：

a.将粘结剂溶解在溶剂NMP中，双行星搅拌分散制成黏胶溶液；

b.将石墨烯分散液加入到黏胶溶液，使用全方位行星球磨机进行球磨混合得到石墨烯黏胶液A，过筛并保存；

c. 将碳管导电浆料加入到部分石墨烯黏胶液A，使用高速分散机搅拌混合，再使用高压均质机均质处理，制得复合浆料B；

d.分两次将正极活性物质添加到复合浆料B中，双行星搅拌分散后得到浆料C；

e.将剩余的石墨烯黏胶液A添加到浆料C，双行星搅拌分散后得浆料D，根据物料情况加入溶剂NMP调节粘度并测定含固量，至含固量达到要求时然后过滤、真空脱泡，制得高倍率锂离子电池浆料。

作为优选，所述步骤a中粘结剂为聚偏氟乙烯，溶剂NMP为N-甲基吡咯烷酮；所述步骤d中正极活性物质为镍钴锰酸锂。

作为优选，所述步骤b中石墨烯分散液包括3份石墨烯和97份N-甲基吡咯烷酮，，石墨烯分散液的含固量为1%-5%，石墨烯分散液中所含有的石墨烯片径为10-40um，石墨烯厚度为3-10nm。

作为优选，所述步骤c中碳管导电浆料包括导电剂、粘结剂、溶剂NMP，各组分的配比为导电剂占3%-5%、粘结剂占1%-2%、溶剂NMP占93%-96%，制得的碳管导电浆料固含量为4%-6%。