[发明专利]大容量锂离子电池正极浆料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于锂电池制造技术领域，具体涉及一种大容量锂离子电池正极浆料及其制备方法。 

背景技术

电动车用锂离子电池对电池的安全性能有很高的要求，绝大多数的电池厂家在选择正极材料时，都采用了热稳定性较高的NMC和LMO混合体系。随着市场的发展，电动车用锂离子电池对电池容量的需求也在不断的提升，希望电池的安全性能好，同时容量也能够更高。NMC和LMO混合体系，其安全性能好，但是其比容量都比较低，很难同时达到既具有高安全性能，又具有高容量的要求。 

为此，越来越多的电池厂家都采用了在正极活性物质中加入一定量的电池正极材料LiNi_0.80Co_0.15Al_0.05O₂(NCA)粉末来提升容量。无疑NCA以其高的Ni含量，能够明显的提升电池的容量，然而，它也带来了浆料搅拌困难的问题，由于Ni的含量高，碱性强，浆料的PH高，搅拌时容易出现浆料“果冻”现象，其流动性差，导致极难甚至无法进行后续涂布。 

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种解决正极浆料“果冻”凝结成团的制备方法，以及由此方法制备的大容量锂离子电池正极浆料。 

本发明为实现上述目的而采用的技术方案为： 

一种大容量锂离子电池正极浆料，其由粉状干料与有机溶剂制成，其中，粉状干料包括如下重量百分比的原料： 

其中，所述的有机溶剂为N-甲基吡咯烷酮(NMP)，其与锂-镍-锰-钴复合氧化物(NMC)的重量比例为：NMC：NMP＝1：30～50。 

有选的，其中所述的粉状干料是如下重量百分比的原料： 

其中，所述的有机溶剂为N-甲基吡咯烷酮(NMP)，其与锂-镍-锰-钴复合氧化物(NMC)的优选的重量比例为：NMC：NMP＝1：35～45。 

所述的导电剂，其为导电剂(KS-6)、科琴黑ECP或超导电炭黑350G中的一种或其组合。 

制备上述的大容量锂离子电池正极浆料的制备方法，其包括如下步骤： 

(1)预备原料：粉状干料根据如下重量百分比进行原料称取： 

准备N-甲基吡咯烷酮(NMP)有机溶剂：其与锂-镍-锰-钴复合氧化物(NMC)的重量比例为：NMC：NMP＝1：30～50； 

(2)预混： 

首先，将步骤(1)称取的锂-镍-锰-钴复合氧化物(NMC)和尖晶石结构的锂-锰氧化物(LMO)，在公转20～30Hz，自传40～60Hz的搅拌速度条件下，搅拌2～3h，再加入步骤(1)称取的电池正极材料LiNi_0.80Co_0.15Al_0.05O₂(NCA)粉末，在公转30～70Hz，自传20～50Hz的搅拌速度条件下，搅拌2～3h，使得上述三种物质混合均匀； 

(3)配置PVdF溶液： 

将步骤(1)称取的粘结剂聚偏氟乙烯(PVDF)粉末，溶解于N-甲基吡咯烷酮(NMP)有机溶剂中，所述N-甲基吡咯烷酮(NMP)有机溶剂的用量为NMP总用量的20％～30％，在公转30～70Hz，自传20～50Hz的搅拌速度条件下，搅拌2～3h，获得浓度为3％～10％的PVdF溶液； 

(4)导电胶的制备： 

将步骤(1)称取的导电碳黑(SP)粉末、导电剂依次加入到步骤(3)配制好的PVdF溶液中，在公转15～25Hz，自传20～50Hz的搅拌速度条件下，搅拌2～5h，制备得到导电胶； 

(5)浆料的搅拌 

将步骤(2)得到的混合均匀的干粉，加入步骤(4)制备得到的导电胶中，并加入N-甲基吡咯烷酮(NMP)有机溶剂，所述N-甲基吡咯烷酮(NMP)有机溶剂的用量为NMP总用量的60％～70％；混合0.5～1h后，加入步骤(1)称取的表面活性剂(BM700H)，在公转40～50Hz，自传40～60Hz的搅拌速度条件下，搅拌6～10h，获得初始浆料； 

(6)浆料的粘度和固含量调整