[发明专利]正极浆料及其制备方法和锂离子电池

说明书

本发明属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种正极浆料及其制备方法和锂离子电池，正极浆料的制备方法，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；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。该制备方法制备的正极浆料细度小，分散性好，固含量和粘度匹配性好，避免形成低固含高粘度浆料。

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种正极浆料及其制备方法和锂离子电池。

背景技术

目前，以锂离子电池驱动的动力汽车，电网储能，高续航3C等产品的迅速发展，给人民的日常生活带来了极大的便利，减少了有害气体的排放，改善了自然环境。随着石油燃料进入“10”元时代，大大增加了人民日常出行的成本，以锂离子电池驱动的动力汽车的发展必然会更进一步。然而，电池的低能量密度制约了动力汽车的高续航里程。制备电池的流程包括材料的选择-合浆-涂布-辊压-分切-组装-注液-化成-分容，其中，合浆工艺是制备电池过程中最重要的一环，电池性能的好坏70%由合浆的品质决定。合浆的方式主要有干法合浆和湿法合浆，但是，传统干法合浆和湿法合浆均不适合高比表面积正极材料合浆。

理论上，高比表面积正极材料非常适合电池的快充体系。电动汽车充电时间长是限制其发展的原因之一，人们主观上希望电动汽车能够跑的更远，充电更快，能够带来比燃油车更加愉悦的体验感。实际上，电池的快速充电会缩短电池的使用寿命，电池会在短时间内产生大量的热量，电池温度急升，严重时造成车辆的自燃。高比表面积正极材料表面积大能够分散充电时的电流，提升电池的倍率性能，缩短电池的充电时间。但是，高比表面积正极材料易团聚、难分散，采用传统干法合浆工艺制备的正极浆料细度大，分散性不好，采用传统湿法合浆工艺制备正极浆料时，容易形成低固含高粘度浆料，不利于后续涂布应用，导致在后续涂布过程中出现易开裂或面密度不均匀等问题。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足，本发明的目的在于提供了一种正极浆料及其制备方法和锂离子电池，该制备方法制备的正极浆料细度小，分散性好，固含量和粘度匹配性好，避免形成低固含高粘度浆料。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种正极浆料的制备方法，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（例如固含量可以为65%、66%、67%、68%、69%或70%等），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。

本发明通过球磨工艺并同时控制润湿工序中的固含量，使得制备的正极浆料细度小，分散性好，固含量和粘度匹配性好，避免形成低固含高粘度浆料。

本发明通过球磨工艺将高比表面积正极材料和粘结剂磨为一体，避免了粘结剂溶解不均匀加剧正极材料的团聚，细度小，固含量和粘度匹配性好，申请人推测，原因可能在于通过球磨工艺能够使粘结剂均匀分散于高比表面积正极材料中，避免了粘结剂溶解不均匀加剧正极材料的团聚，通过粘结剂与正极材料同步分散，避免正极材料吸附过多的粘结剂，形成低固含高粘度浆料。