[发明专利]一种倍率型水系正极浆料、其制备方法、得到的极片和电池、及电池的用途

说明书

本发明涉及一种倍率型水系正极浆料、其制备方法、得到的极片和电池、及电池的用途。所述倍率型水系正极浆料包括氟化碳材料、醇类溶剂和水系粘结剂。本发明采用水系配方代替普通的油系配方制备正极浆料，可以解决普通的油系配方会增加粘结剂聚偏氟乙烯PVDF的使用比例，导致极片的电导率变差，影响电池放电性能的问题；使用水系配方实验条件相对容易实现，不用考虑有机溶剂N‑甲基吡咯烷酮和聚偏氟乙烯吸水的问题；另外，水系配方可以减少粘结剂使用比例，可以有效提高极片电导率，改善电性能差的问题，提高电池的放电倍率；除此之外，水系配方减少有机溶剂的使用，对环境友好。

技术领域

本发明属于电池技术领域，具体涉及一种倍率型水系正极浆料、其制备方法、得到的极片和电池、及电池的用途。

背景技术

随着新能源动力汽车、便携式移动设备的普及，人们对移动电源的容量、循环性能、安全性能等要求越来越高，因此，便携式移动电源得到了飞速发展。锂离子电池由于其优异的电化学性能，受到了人们的广泛关注。其中锂氟化碳电池由于实用比能量高达280～750Wh/kg，而且工作电压稳定、自放电小、安全性高，具有很好的发展前景。

但是氟化碳材料的比表面积大，材料本身具有导电性差，疏水性强等特点，因此一般情况以油系配方制备正极，但是由于油系配方存在一些问题，例如油系配方中由于正极材料的比表面积大，因此粘结剂聚偏氟乙烯(PVDF)用量较大，但粘结剂本身不具有导电性也没有电化学活性，这样就会导致正极的电导率更差，影响材料的放电性能，同时也影响电池的电化学性能。另外，有机溶剂N-甲基吡咯烷酮(NMP)作为油系配方的分散剂用量较多，有机溶剂N-甲基吡咯烷酮(NMP)的挥发性较强，会对环境造成严重的污染，也容易造成对人体的伤害。

例如：CN110380013A公开了一种超高功率密度锂氟化碳电池用正极材料及制备方法和应用，所述正极材料包括如下组分的原料混合制成：氟化碳活性材料质量百分比80％；超级导电碳黑质量百分比8％；纳米碳纤维质量百分比2％；聚偏氟乙烯质量百分比10％。

CN109817978A公开了一种高比能氟化石墨烯锂电池的制备方法。以新型氟化石墨烯作为正极活性材料，锂合金作为负极材料的锂氟化碳电池。其中所述新型氟化石墨烯是采用热还原石墨烯为原料，与氟化剂反应，经过碱液处理、水洗烘干、造粒等工艺过程得到。

因此，本领域需要开发出一种采用水系配方制得的新型的氟化碳电池，所述氟化碳电池不仅具有较好的电导率而且能够改善电池的放电性能，同时还有利于保护环境或人体健康。

发明内容

针对现有技术中，氟化碳电池采用油系配方会增加粘结剂聚偏氟乙烯PVDF的使用比例，导致极片的电导率变差，影响电池放电性能的问题。本发明的目的在于提供一种倍率型水系正极浆料、其制备方法、得到的极片和电池、及电池的用途。所述正极浆料采用水系配方制备，并且可以解决极片掉粉的问题，明显提高极片的附着力，从而提高极片的电导率，改善电池的放电性能。

为了达到上述目的，本发明采取如下技术方案：

本发明的目的之一在于提供一种倍率型水系正极浆料，所述倍率型水系正极浆料包括氟化碳材料、醇类溶剂和水系粘结剂。

本发明采用水系配方代替普通的油系配方制备正极浆料，可以解决普通的油系配方会增加粘结剂聚偏氟乙烯PVDF的使用比例，导致极片的电导率变差，影响电池放电性能的问题；使用本发明的水系配方不用考虑有机溶剂N-甲基吡咯烷酮和聚偏氟乙烯吸水的问题；另外，水系配方可以减少粘结剂使用比例，可以有效提高极片电导率，改善电性能差的问题，提高电池的放电倍率；除此之外，水系配方减少有机溶剂的使用，对环境友好。

优选地，所述倍率型水系正极浆料中还包括导电剂和增稠剂。