[发明专利]锂离子电池正极极片的涂料、涂料制造方法及正极极片

说明书

技术领域

本发明属于电池制造领域，尤其涉及一种锂离子电池正极极片的涂料、涂 料的制造方法以及含有所述涂料的正极极片。

背景技术

现有的锂离子电池正极极片一般是先在铝箔上涂布电极浆料，经干燥处理， 再裁切铝箔后制成。在电极浆料中加入导电剂可以极大的改善正极极片的导电 性能。上述导电剂的种类及用量搭配有非常多的选择，不同的种类和用量搭配 所得到的导电性能存在较大差异。

目前，市场上很多电池1C循环(DOD100％)300周内阻变化达到20mΩ 甚至更多，很难保证锂离子电池的长期循环性能及其一致性。出现以上内阻变 化是众多因素综合的结果，其中，正极极片导电性能变差是众多因素中重要的 一个。现有市场上所销售的一些锂离子电池正极极片上的涂布浆料一般使用粘 结性能较差的粘结剂以及单一的导电性较差导电剂，致使正极电极上非活性物 质的用量大大增加，不仅不利于正极极片导电性能的提高，而且还不利于电极 能量密度和柔软度的提高以及整个电池容量发挥、循环性能和成本控制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锂离子电池正极极片的涂料，旨在解决现有涂 料存在的导电性能不强、柔软性能不佳的问题。

本发明是这样实现的，一种锂离子电池正极极片的涂料，包含下述重量百 分比的组分：

其中，所述各组分按重量百分比为：

其中，所述正极活性物质为钴酸锂、镍钴锰三元材料、锰酸锂、磷酸亚铁 锂中的一种或几种。

采用以上技术方案后，由于增加了乙炔黑、鳞片石墨和科琴黑的应用，正 极极片导电性能和柔软性得到显著增加，有利于电池的容量的发挥、延长了电 池的使用寿命，其有益效果主要有以下几点：

1、本发明提供了的涂料中含有多种导电材料，各导电材料相互配合，具有 较好的柔软性和较佳的导电性能，解决了现有技术中使用单一导电材料产生的 柔软性和导电性能均不足的问题。

在本发明提供的配方当中，正极活性物质是活性材料，主要作用是为正极 极片提供容量；乙炔黑是小颗粒填充导电剂，用于填充活性材料的间隙；鳞片 石墨呈块状，能起到导电和润滑作用；科琴黑是纤维状导电材料，能起到网状 导电作用，可使活性材料的电子电导显著增加。

2、本发明中提供涂料中各组分能较好的合浆，避免了多种组分之间不能较 好合浆问题的发生。

3、本发明中提供涂料的组分来源广泛，均能通过现有渠道购买。

本发明的另一发明目的是提供一种锂离子电池正极极片的涂料的制造方 法，包括下述步骤：

①选取重量百分比为90％～97％的正极活性物质、0.5％～2％的乙炔黑、 0.5％～1.5％的鳞片石墨、0.5％～1.5％的科琴黑、1.5％～5％的PVDF，并选取一 定量的有机溶剂，所述有机溶剂按重量比计算，控制在涂料总料量的20％～ 50％；

②先将PVDF加入到有机溶剂中，然后使PVDF完全溶解，作为胶液备用；

③将乙炔黑、鳞片石墨、科琴黑加入步骤②制备的胶液中，搅拌胶液；

④将正极活性物质加入到步骤③胶液中，搅拌胶液，形成用于涂布于电池 正极极片的涂料。

其中，所述有机溶剂为NMP。

其中，在步骤①中，将PVDF添加到有机溶剂后，搅拌2～3小时，使PVDF 完全溶解在有机溶剂中。

其中，在所述步骤③中，将乙炔黑、鳞片石墨、科琴黑分两次加入胶液中， 快速搅拌形成混合均匀的导电胶液。

其中，在步骤④中，将正极活性物质加入胶液中后，搅拌3～4小时，得到 粘度为2000～20000cps的涂料。

其中，所述搅拌的温度控制在30～50℃。

上述锂离子电池正极极片的涂料制造方法能将乙炔黑、鳞片石墨、科琴黑、 PVDF和NMP溶剂得到较好的混合，制成涂布浆料，所述涂布浆料具有较好的 导电性能和柔软性。

本发明还提供了了一种锂离子电池正极极片，包括铝箔，所述铝箔表面涂 覆有锂离子电池正极极片的涂料。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例， 对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以 解释本发明，并不用于限定本发明。