[发明专利]锂离子电池正极浆料的匀浆工艺及正极极片、锂离子电池

说明书

本发明公开了一种锂离子电池正极浆料的匀浆工艺及正极极片、锂离子电池，属于锂离子电池制造技术领域。锂离子电池正极浆料的匀浆工艺包括胶溶液制备、V型搅拌机搅拌、预混搅拌、高速搅拌、粘度调节、真空脱泡等步骤；锂离子电池正极极片，由正极集流体和涂覆在正极集流体上的正极浆料组成，正极集流体为铝箔，正极浆料由上述锂离子电池正极浆料的匀浆工艺制得；锂离子电池，其使用如上述方法值得的锂离子电池正极极片。该发明提高了浆料固含量，有利于增强搅拌时固体颗粒摩擦，改善浆料的均匀性和稳定性，涂布烘干时降低烤箱内烘烤温度，使得活性材料颗粒、导电碳颗粒以及粘结剂之间形成的空隙就小，有利于增强粘结效果，提高锂离子电池的性能。

技术领域

本发明涉及锂离子电池制造技术领域，尤其是涉及一种锂离子电池正极浆料匀浆工艺及正极片、锂离子电池。

背景技术

与其它电池相比，锂离子电池具有能量密度高、循环寿命长、开路电压高、无记忆效应、安全无污染等优点。经过二十多年的飞速发展，锂离子电池广泛的应用于笔记本电脑、移动电话、数码相机、储能等领域。近年来，随着人们对于环境保护意识的加强，汽车尾气所带来的环境污染和全球气候变暖现象已经引起了广泛的关注，为了根治汽车尾气对环境污染和全球气候变暖现象以及缓解石油资源日益减少带来的能源危机，节能环保的电动汽车的研究、开发和产业化成为全世界关注的问题。和其他移动设备相比，电动汽车对电池的循环寿命、电池一致性以及大电流放电能力等性能提出更高的要求。

匀浆是锂电行业中锂电池制作的一个重要工步，浆料的好坏决定着后期涂布及最终电池性能的好坏。目前锂离子电池的正极浆料匀浆工艺有两种，第一种俗称湿法工艺，首先将溶剂与粘结剂进行搅拌，再加入导电剂搅拌，然后再加入活性物质搅拌，制备成正极浆料。此工艺制备时间非常长，严重影响生产效率，且浆料固含量较低，易造成了浆料的稳定性不好，浆料放置一段时间后容易分层，第二种俗称干法工艺，首先将粘结剂、导电剂、活性物质一起放入匀浆搅拌机内进行干混搅拌，然后再加入溶剂进行搅拌，制备成正极浆料，此工艺

与湿法工艺相比可以缩短一定的搅拌时间，但由于粘结剂在干混后加入溶剂搅拌不易溶解，导致浆料分散困难，分散效果差，影响浆料的均匀性。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种可以大幅提高浆料固含量，缩短配料所用时间，提高浆料均匀性和稳定性好的锂离子电池极浆料匀浆工艺；

本发明还提供了一种锂离子电池正极片和锂离子电池。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种锂离子电池正极浆料的匀浆工艺，包括以下步骤：

a）胶溶液制备：将粘结剂和溶剂按重量比1：5～10混合后在50～60℃温度下以30～50Hz的转速搅拌分散4～6小时，制得粘结剂胶溶液，之后将粘结剂胶溶液在真空度为-85～-100KPa下真空保存；

b）V型搅拌机搅拌：将正极活性物质和导电剂混合后在V型搅拌机以20～40Hz的转速搅拌40～60分钟；

c）预混搅拌：将经步骤b处理后的正极活性物质和导电剂加入到匀浆搅拌机中，接着将粘结剂胶溶液的40～60wt%和剩余溶剂的20～40wt%加入到匀浆搅拌机中，以公转10～15rpm和自转300～800rpm的转速搅拌10～20分钟，结束后刮料，然后以公转15～20rpm和自转1000～1500rpm的转速搅拌20～30分钟，结束后刮料；

d）高速搅拌：将剩余的粘结剂胶溶液和剩余的溶剂加入到匀浆搅拌机中，以公转20～30rpm和自转1500～2000rpm的转速搅拌15～25分钟，结束后刮料，接着以公转20～30rpm和自转220～3000rpm的转速在真空下搅拌40～70分钟，真空度为-85～-100KPa；