[发明专利]一种正极浆料及其制备方法

说明书

本发明涉及锂离子电池材料技术领域，具体涉及一种正极浆料及其制备方法。所述正极浆料包括正极活性材料85～97重量份，导电剂1～6重量份，粘合剂1～5重量份，阻燃剂0.5～8重量份和溶剂；所述阻燃剂具有10000到500000的数均分子量并且结构通式如下：其中，R₁和R₂相同或不同，独立地代表C_1‑10烷基、C_2‑10烯基、C_2‑10炔基、C_3‑10环烷基、C_3‑10环烯基、C_6‑15芳基或C_5‑15杂芳基，所述R₁和R₂中的一个或多个氢可任选地被氟、C_1‑10烷基或C_6‑15芳基取代。本发明由添加特定阻燃剂的正极浆料制备的正极极片，具有优异的耐高温性能和阻燃性能，制备的锂离子电池安全性高。

技术领域

本发明涉及锂离子电池材料技术领域，具体涉及一种正极浆料及其制备方法、一种正极极片和含有该正极极片的锂离子电池。

背景技术

近年来，锂离子电池在电动汽车领域显示出强大的生命力，为了适应电动车的发展要求，高比能量和高比功率锂离子电池已成为二次能源领域最重要的发展方向，得到了最广泛的研究。然而，随着能量密度和功率密度的不断提高，锂离子电池的安全性问题日益突出，已经成为阻碍锂离子电池发展和应用的主要矛盾之一，导致锂离子电池发生安全隐患的因素很多，除了人为滥用，还包括在过充电时正极材料热分解和负极析锂发生锂枝晶导致的内部短路、电解液易燃、高温引起的SEI分解等因素。特别是近年来发生的电动车自燃乃至爆炸事件日益增多，使得锂离子电池，特别是动力用高比能锂离子电池的安全性成为消费者最为关注的性能之一，也成为当前最迫切需要解决的关键问题之一。为了改善锂离子电池的安全问题，人们做了很多工作，相继开发出表面包覆改性的高镍正极材料，陶瓷涂层改性隔膜，以及耐高压和高燃点电解液，锂离子电池的安全性得到显著改善，但仍难以满足高比能动力电池对安全的需求。除了上述工作，为了提高锂离子电池的安全性能，阻燃等安全类助剂也成为人们研究的重点，应用助剂改善正极材料的热稳定性、电解液的易燃性成为行业研究新的热点。

当前对于安全添加剂的研究主要集中在电解液和正极材料的应用，提高正极材料的热稳定性，提高电池的热失控温度，改善电池的安全性。目前环磷腈类化合物主要用于电解液中及隔膜涂层中，正极极片有机阻燃剂主要应用磷酸烷基酯、磷酸芳基酯、脂肪族和芳香族卤代烃等。

高支化的具有一定分子量的双马来酰亚胺类安全助剂也可被添加到正极浆料中，与正极材料混合后制成极片，抑制三元正极材料释氧和正极表面SEI的形成，减少电池放热，提高电极的热稳定性，从而提升电池安全性能。Pan等研究了高支化的双马来酰亚胺聚合物，发现其对电池的针刺性能等安全性能有较显著的效果，并解释领取其作用机理。Wang等研究了STOBA材料包覆在18650电池的正极材料上，发现其能抑制氧气和正极表面SEI的形成，减少焦耳热的产生，提升安全性能。

随着正极材料镍含量的提高，正极材料的热分解温度不断降低，因此，开发耐热/阻燃等级更高的安全助剂显得尤为迫切，这也成为改善高比能电池安全性最直接有效的方法之一。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种正极浆料及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种正极浆料，其包括正极活性材料85～97重量份，导电剂1～6 重量份，粘合剂1～5重量份，阻燃剂0.5～8重量份和溶剂；所述阻燃剂具有10000到500000的数均分子量并且结构通式如下：