[发明专利]一种导电涂料及其制备方法、锂离子电池正极片及其制备方法及锂离子电池

说明书

本发明提供了一种导电涂料及其制备方法、锂离子电池正极片及其制备方法及锂离子电池，所述导电涂料包括粘结剂、导电剂、水和助剂；所述粘结剂为含羧酸基团的胺盐的聚烯烃树脂。用本发明的导电涂料制备得到的锂离子电池正极片，其电阻值较小，用本发明的导电涂料制备得到的锂离子电池的电池内阻较小，在循环400次后其电池内阻增加也较小。

技术领域

本发明属于锂离子电池领域，尤其涉及一种的导电涂料及其制备方法、锂离子电池正极片及其制备方法及锂离子电池。

背景技术

随着传统资源和能源日益紧缺、环境问题日趋严重，可持续发展成为人类社会发展的新理念，开发新的能源储存及转换技术已经成为各国的能源战略重点。其中在二次电源技术中，锂离子电池由于能量密度高，工作电压高，循环寿命长，自放电小等诸多优点成为新时期最具发展潜力的技术。而目前锂离子电池的电极集流体材料，负极一般采用金属铜箔，正极采用金属铝箔，但是铝箔在空气中易被氧化，在表面形成一层氧化钝化膜。将活性浆料直接涂布在铝箔集流体上，会造成界面阻抗增大，导致电极极片的电子导电性和离子导电性均较差，铝集流体与电极活性材料层的粘附性变差，充放电过程中铝集流体表面出现腐蚀时，都会使电池内阻增加，导致容量损失和放电效率降低。

为了改良铝表面的导电性，往往采用向集流体表面镀覆上一层石墨、石墨烯或碳化钛，在集流体表面上形成有凹凸的导电材料，但是，这种方法导电材料的固定不充分，不利于集流体与电极层的密合性。如公开号为CN103633334A的专利公开了一种石墨烯/铝箔复合集流体、其制备方法、电化学电极即电化学电池或电容器。具体工公开了石墨烯/铝箔复合集流体的制备方法为：取氧化石墨，加入到溶剂中，超声分散0.5-1h后，得到氧化石墨烯悬浮液，将所述氧化石墨烯悬浮液的pH值调节至10-11，加入水合肼溶液，在80-120℃温度下反应12-24小时，抽滤，得到石墨烯，将所述石墨烯加入到有机溶剂中，得到石墨烯悬浮液；将所述石墨烯悬浮液涂布在经清洗干燥处理的铝箔上，在60-100℃下干燥1-12小时后，多次对辊压制，用所述有机溶剂浸泡10-60min后，再继续多次对辊压制，得到石墨烯/铝箔复合集流体。该方法使用了大量的有机溶剂，且多次辊压制，工艺过于复杂。

另外，为了提高电池的生产效率和降低内部电阻，提出了与集流体的粘结性好、电阻值低的导电涂层，制备导电涂层的导电涂料由粘结剂、溶剂、碳材料导电剂组成。现在常用的导电涂料为油性体系，以PVDF、丁苯橡胶、丁腈橡胶等作为粘结剂，使用的是NMP、甲苯等有机溶剂，对环境和人体毒害较大。也有使用水性体系的导电涂料，如公开号为CN101174685A的专利公开了一种锂离子电池电极导电胶，由如下原料制备而成： 1000g纯水， 50gCMC， 100gSBR乳液， 100g导电炭黑。该方法使用的SBR乳液需要通过乳液聚合反应制得，而乳液聚合反应往往需要加入大量的乳化剂和引发剂，乳化剂、引发剂（特别是离子型乳化剂和引发剂残片）的存在，会对电池产生很多不利的影响。

发明内容

本发明解决了现有技术中存在的技术问题，提供一种与集流体粘结性好，电连接性能好、内阻低、循环寿命高的集流体用导电涂料及其制备方法、锂离子电池正极片及其制备方法及锂离子电池。

本发明提供了一种导电涂料，所述导电涂料包括粘结剂、导电剂、水和助剂；所述粘结剂为含羧酸基团的铵盐的聚烯烃树脂。

本发明还提供上述所述的导电涂料的制备方法，所述方法为将含羧酸基团的聚烯烃树脂加入100-130℃的碱性水溶液中，搅拌直至完全溶解，制得粘结剂水溶液；再向所述粘结剂水溶液中加入导电剂和助剂混合球磨得到导电涂料；其中所述碱为氨水。

本发明还提供了一种锂离子电池正极片的制备方法，所述方法包括以下步骤：

S1、在集流体的表面涂覆导电涂料，将其固化得到导电涂层；

S2、在导电涂层的表面涂覆正极浆料，干燥得到正极片。

本发明还提供了由上述方法制备得到的锂离子电池正极片。