[发明专利]一种锂离子电池正极制浆方法

说明书

本发明涉及一种锂离子电池正极制浆方法，所述方法具有以下制备步骤，干粉搅拌、固含量调整、CNT导电剂分散、粘度和固含量调整。在减少制浆时间的前提下应用新的干混工艺方法，使固态粉料均匀、稳定的分散在NMP溶剂中，解决了浆料的团聚和沉降问题。该工艺大大缩短制浆工艺时间，对制浆设备要求较低，适用于锂离子电池工业化生产。

技术领域

本发明涉及锂电池技术领域，具体涉及一种锂离子电池正极制浆方法。

背景技术

制浆是锂离子电池生产的关键环节之一，浆料是否均匀直接关系到电芯各性能指标，如容量、尺寸、循环、内阻、安全等的好坏。目前大部分锂离子电池企业采用的湿法制浆，过程繁琐，耗费时间较长，加料过程粉尘很大对操作员的身体健康状况造成极大的影响，且导电剂表面积大，容易吸收溶剂，导致溶剂的流动性较差，不易达到均匀分散的状态。随着对电池性能要求的不断提高，正极材料粒径越来越小、使用占比越来越高，而对电池倍率要求不停提升，如何采用新的制浆方法使材料分散均匀、同时缩短制浆工艺时间显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种锂离子电池正极制浆方法。

实现本发明目的的技术方案是：一种锂离子电池正极制浆方法，以质量百分比计算，所述方法具有以下制备步骤：

S1,干粉搅拌：按顺序加入85～95份正极材料、0.5～5份导电剂和2～6份PVDF干粉，高速分散30min～60min；

S2，固含量调整：加入适量NMP溶剂使固含量在70％～80％，中速分散30min～60min后高速分散60min～90min；

S3，CNT导电剂分散：加入0.5～3份CNT导电剂，高速分散30min～60min；

S4，粘度和固含量调整：加入剩余NMP，使固含量在50％～60％、粘度在3000mPa.s～8000mPa.s，中速分散30min～60min后得到混合均匀的正极浆料。

上述技术方案S1中，所述正极材料为磷酸铁锂、三元材料、锰酸锂、钴酸锂中的一种或多种。

上述技术方案S1中，所述导电剂为SP、石墨烯、乙炔黑、科琴黑导电剂中一种或多种。

上述技术方案所述中速分散为公转10rpm～20rpm，自转1200rpm～1800rpm；所述高速分散为公转20rpm～30rpm，自转2000rpm～2500rpm。

上述技术方案S3中，所述CNT导电剂为单壁碳纳米管、多壁碳纳米管中的一种或两种。

上述技术方案S4中，以质量百分比计算，所述正极浆料内材料比例为正极材料:导电剂:PVDF:CNT＝(85～96):(0.5～5):(1.5～6):(0.5～3)。

采用上述技术方案后，本发明具有以下积极的效果：

(1)综上所述，采用本工艺制备的浆料能够高度分散，浆料具有均一、稳定、可长时间放置等特性。工艺时间相对于生产所用湿混工艺时间大大缩短。同时该工艺对设备的要求程度较低，适用范围较广，适合锂离子电池制浆工业化应用。

(2)本发明采用正极材料、导电剂和PVDF高速分散干混，形成包覆，从而提升导电剂与正极材料颗粒包覆效果，形成导电网络；

(3)本发明以高固含量状态搅拌，此时浆料粘度较高，材料研磨、摩擦，有利于颗粒打开、分散，从而提升材料分散效果，提升浆料均匀性；

(4)工艺时间相对于目前生产所用湿混工艺时间缩短1/3。

具体实施方式