[发明专利]一种水系磷酸铁锂电池

权利要求书

1.一种水系磷酸铁锂电池，包括正极片、隔膜、负极片、电解液和外壳，其特征在于，所述正极片包括正极集流体和正极浆料，所述正极浆料包括正极活性物质、导电浆料、导电炭黑、水性水性粘结剂A、水性水性粘结剂B、水性水性粘结剂C，所述正极集流体为光铝箔；

所述正极活性物质、导电浆料、导电炭黑、水性水性粘结剂A、水性水性粘结剂B、水性水性粘结剂C的重量比为93～96∶0.5～1.5∶0.2～1∶1.5～3∶0.5～1∶0.5～1；

所述水性导电浆料为碳纳米管浆料或石墨烯导电浆料；

所述导电炭黑为超导炭黑、科琴黑或SP；

所述水性粘结剂A为丙烯酸酯类多元共聚物，主链为-C-C-主链，赋予粘结剂良好的链旋转性；羧基等官能团的引入以及更小的粒径，对磷酸铁锂材料表现出优异的分散稳定性；极性功能侧基的存在，使得粘合剂表现出优异的粘接性能；

所述水性粘结剂B为丙烯酸和丙烯晴的共聚物；

所述水性粘结剂C为丙烯酸酯，所述丙烯酸酯中长碳链为50～80％，短碳链为20～50％。

2.根据权利要求1所述的一种水系磷酸铁锂电池，其特征在于，所述水性粘结剂B中还添加了增韧剂。

3.根据权利要求1所述的一种水系磷酸铁锂电池，其特征在于，所述正极浆料的制备方法，包括如下步骤：

S1.将水性粘结剂A、水性粘结剂B和去离子水按照比例加入搅拌罐，设置搅拌速度为10～20转/分钟，分散速度为100～600转/分钟，搅拌10～30min；

S2.将水系导电浆料和导电剂按照比例加入搅拌罐，设置搅拌速度为30转/分钟，分散速度为2000转/分钟，搅拌120min；

S3.将正极活性材料按照比例加入搅拌罐，设置搅拌速度为10～30转/分钟，搅拌60min；固含量73～80％；

S4.加入去离子水，设置搅拌速度为10～30转/分钟，分散速度为800～1500转/分钟，搅拌30min；固含量65～72％；

S5.加入去离子水和混合液，设置搅拌速度为10～30转/分钟，分散速度为1500～2500转/分钟，搅拌120min；所述混合液包括按照重量比0.7～1∶0.7～1∶0.01～0.03的NMP、去离子水和PC，所述NMP的添加量为正极活性材料的3～10wt％；

S6.加入去水性粘结剂C，设置搅拌速度为10～30转/分钟，分散速度为100～500转/分钟，搅拌30min；

S7.反转脱泡；

S8.检测浆料粘度、细度和固含量，调整浆料粘度值，正极浆料配制完成。

4.根据权利要求1所述的一种水系磷酸铁锂电池，其特征在于，所述正极片上涂布的正极集流体的厚度为12～18μm，单面涂布面密度为1.5～2g/100cm²，所述正极片辊压的压实密度为2.3～2.45g/cc。

5.根据权利要求4所述的一种水系磷酸铁锂电池，其特征在于，所述正极集流体的抗拉强度大于200Mpa，延伸率大于2.0％。

6.根据权利要求1所述的一种水系磷酸铁锂电池，其特征在于，所述负极片的制备方法如下：

将天然石墨、中间相炭微球、导电炭黑、SBR+CMC按照重量比90.5∶5∶1∶3.5的比例与去离子水混匀制成负极浆料；将负极浆料均匀涂在9μm铜箔上，然后在110℃温度下烘干、辊压、分条裁剪制负极片。