[发明专利]正极浆料及其制备方法和锂离子电池有效
申请号: | 202210960904.3 | 申请日: | 2022-08-11 |
公开(公告)号: | CN115050949B | 公开(公告)日: | 2022-11-04 |
发明(设计)人: | 段利强;余刚 | 申请(专利权)人: | 楚能新能源股份有限公司 |
主分类号: | H01M4/36 | 分类号: | H01M4/36;H01M4/62;H01M4/04;H01M10/0525 |
代理公司: | 北京五洲洋和知识产权代理事务所(普通合伙) 11387 | 代理人: | 荣红颖;刘春成 |
地址: | 430051 湖*** | 国省代码: | 湖北;42 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 正极 浆料 及其 制备 方法 锂离子电池 | ||
1.一种正极浆料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
球磨预混:将浆料主材加入球磨机中进行球磨预混,得到第一混合物,其中,所述浆料主材包括正极材料、导电剂A和粘结剂;
润湿:在真空条件下,按照65%~70%固含量,将所述第一混合物与有机溶剂进行第一搅拌分散,得到第二混合物;
高速分散:在真空条件下,向所述第二混合物中加入所述有机溶剂,进行第二搅拌分散,得到混合浆料;
后处理:对所述高速分散步骤制得的混合浆料进行后处理,得到正极浆料;
所述将所述第一混合物与有机溶剂进行第一搅拌分散包括:先将所述有机溶剂加至双行星搅拌机中,之后再加入所述第一混合物进行第一搅拌分散,所述双行星搅拌机的公转速度为10~30rpm,30~60min后开分散搅拌桨,分散速度为3~5m/s,分散时间为10~60min,真空度≤-90kpa。
2.根据权利要求1所述的正极浆料的制备方法,其特征在于,所述正极材料、所述导电剂A和所述粘结剂的质量比为(95~96.8):(0.6~1.5):(1.5~3);
和/或,在高速分散步骤中,按照60%~65%固含量,向所述第二混合物中一次加入所需量有机溶剂,进行一次第二搅拌分散,或,分多次向所述第二混合物中加入所需量有机溶剂,进行多次第二搅拌分散,其中,所述第二搅拌分散的公转速度为30-50rpm,分散速度为15-18m/s,时间为0.5~3h。
3.根据权利要求1所述的正极浆料的制备方法,其特征在于,所述浆料主材还包括分散剂,所述正极材料和所述分散剂的质量比为(95~96.8):(0.01~0.2)。
4.根据权利要求1所述的正极浆料的制备方法,其特征在于,在高速分散步骤中,按照60%~65%固含量,先向所述第二混合物中加入所述有机溶剂,进行所述第二搅拌分散,再加入导电剂B,进行第三搅拌分散,得到所述混合浆料,其中,所述导电剂B包括乙炔黑、导电石墨、SP、科琴黑、气相生长碳纤维、碳纳米管中的至少一种,所述导电剂B以导电剂浆料的形式加至所述第二混合物中,所述导电剂B的导电剂浆料的固含量为4%-6%,所述第三搅拌分散的公转速度为30-50rpm,分散速度为15-18m/s,时间为0.5~3h,所述正极材料和所述导电剂B的质量比为(95~96.8):(0.01~0.8)。
5.根据权利要求1所述的正极浆料的制备方法,其特征在于,所述正极材料包括镍钴锰酸锂、磷酸铁锂、磷酸锰铁锂、磷酸钴锂中的至少一种,其中,所述磷酸铁锂、所述磷酸锰铁锂或所述磷酸钴锂的比表面积为20~30m2/g,所述镍钴锰酸锂的比表面积为1~2m2/g;
和/或,所述导电剂A包括乙炔黑、导电石墨、SP、科琴黑、气相生长碳纤维中的至少一种;
和/或,所述粘结剂包括PVDF、PVA中的至少一种;
和/或,所述有机溶剂包括NMP溶剂、乙醇、丙酮中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的正极浆料的制备方法,其特征在于,在球磨预混步骤中,所述球磨机的球磨罐为陶瓷球磨罐、玛瑙球磨罐、聚四氟乙烯球磨罐、氧化锆球磨罐或聚氨酯球磨罐;
和/或,所述球磨采用的球磨珠材质为陶瓷、玛瑙、聚四氟乙烯、氧化锆或聚氨酯;
和/或,球磨转速为200~400转/分,球料比为(2:1)~(4:1),球磨时间为10~60min。
7.根据权利要求1所述的正极浆料的制备方法,其特征在于,所述对所述高速分散步骤制得的混合浆料进行后处理包括:
对所述高速分散步骤制得的混合浆料进行真空脱泡处理、粘度测试和过筛。
8.一种正极浆料,其特征在于,所述正极浆料是采用权利要求1~7中任一项所述的方法制备得到的。
9.一种锂离子电池,其特征在于,所述锂离子电池的正极是采用权利要求8所述的正极浆料制备而成的。
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