[发明专利]锂离子电池正极浆料、其制备方法及其制成的极片和电池

说明书

【技术领域】

本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种锂离子电池正极浆料、其制备方法及用该浆料制成的极片和电池。

【背景技术】

高综合性能一直都是锂离子电池行业的追求目标，而在锂离子电池制造过程中，配料制浆阶段是其第一段工序，也是极其关键的一段工序，浆料的质量直接决定了后续工序能否制造高性能优质电池。

目前所用到或仍处于研发阶段的正极活性材料如层状钴酸锂(LiCoO₂)、镍钴锰酸锂(LiNi_xCo_yMn_1-xO₂)、镍钴酸锂(LiNi_xCo_yO₂)、镍锰酸锂(LiNi_xMn_1-xO₂)、尖晶石状锰酸锂(LiMn₂O₄)、镍锰酸锂(LiNi_xMn_2-xO₄)、磷酸铁锂(LiFePO₄)及其各元素位置取代或掺杂的衍生物，钛酸锂(Li₄Ti₅O₁₂)及其各元素位置取代或掺杂的衍生物等正极材料都具有一定碱性，尤其是镍钴锰酸锂(LiNi_xCo_yMn_1-xO₂)、尖晶石状镍锰酸锂(LiNi_xMn_2-xO₄)、层状镍锰酸锂(LiNi_xMn_1-xO₂)和镍钴酸锂(LiNi_xCo_yO₂)等正极活性材料具有较强碱性或强碱性。此类材料在使用有机溶剂体系配料过程中对水具有很强的亲和性，因此在配料过程中经常出现浆料吸水失效、稳定性差、分散性差等异常，直接造成浆料报废、极片外观和可加工性差、电池性能差、生产制程不良率高等不良后果，给企业带来较大财力或物力损失。

【发明内容】

本发明要解决正极浆料在制浆过程中吸水的技术问题，提供一种锂离子电池正极浆料。此外，还需要提供一种锂离子电池正极浆料的制备方法及应用该正极浆料制成的极片和电池。

为了解决上述技术问题，本发明锂离子电池正极浆料，包括正极活性物质，还包括酸性化合物添加剂。

所述酸性化合物添加剂的分子量为200～1000000，该酸性化合物添加剂至少含有一个或两个以上的羧基。

优选的，所述酸性化合物添加剂为酸性聚合物添加剂，其每一单元至少含有一个或两个以上的羧基。

所述酸性化合物添加剂的分子量优选为5000～200000。

所述酸性化合物添加剂的加入量为正极活性物质重量的0.1％～5.0％，优选为0.3％～2.0％。

一种锂离子电池正极浆料的制备方法，包括混料、制胶、匀浆步骤，在所述混料、制胶或匀浆步骤中的任一步骤一次性或分批加入酸性化合物添加剂。

所述酸性化合物添加剂的分子量为200～1000000，优选为5000～200000，该酸性化合物添加剂的加入量为正极活性物质重量的0.1％～5.0％，优选为0.3％～2.0％。

一种锂离子电池极片，该极片由上述锂离子电池正极浆料涂布制成。

一种锂离子电池，该电池含有上述正极浆料。

本发明锂离子电池正极浆料，由于在正极活性材料中加入酸性化合物添加剂，该添加剂的酸性羧基能中和活性材料的碱性，有效避免正极活性材料在配料过程中吸水，使制成的正极浆料具有如下优点：

1、浆料稳定性好，24小时后仍然稳定，无絮凝，黏度变化小；

2、浆料分散性好，过筛分级筛上物少，活性材料和导电剂分布均匀；

3、减少配料中粘结剂的用量；

4、提高极片的加工性能，使极片外观美观，没有团聚粗糙物、斑点、粗孔等不良想象，且极片压实密度明显提高；

5、降低内阻，提高电池容量利用率和循环性能。

【附图说明】

图1是锂离子电池极片的电子显微镜扫描对照图；

图2是未加酸性化合物添加剂的正极浆料制成的极片在对折时的外形图；

图3是应用本发明正极浆料制成的极片在对折时的外形图。

【具体实施方式】