[发明专利]一种聚合物锂离子电池正极浆料及其制备方法和用其制备的正极极片和聚合物锂离子电池

说明书

技术领域

本发明涉及聚合物锂离子电池领域，尤其涉及聚合物锂电池正极浆料的匀浆方法、正极极片和聚合物锂离子电池。

背景技术

与其他化学电源相比，锂离子二次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，锂离子二次电池广泛的应用于笔记本电脑、移动电话、数码相机等领域。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、过充安全性能以及大电流放电能力等性能提出更高的要求。

浆料的制备是锂电池生产环节的关键工序，浆料混合的均匀程度直接关系到后续各工序的制备工艺及电池性能。传统锂离子电池的正极匀浆方法，首先将溶剂与粘结剂进行搅拌2~4小时，再加入导电剂搅拌1~3小时，再加入活性物质搅拌2~4小时，制备成正极浆料。匀浆过程中粘结剂会有细小团状颗粒未完全溶解，导电剂容易团聚、难分散、分散效果差，因而造成了此匀浆工艺具有以下缺点：（1）浆料的均匀性不好；（2）浆料的稳定性不好，浆料放置一段时间后容易分层。

因此，研究出一种聚合物锂离子电池正极浆料并应用于聚合物锂离子电池上，提高浆料的均匀性和稳定性，并且提高聚合物锂离子电池的循环性能、倍率充放电性能以及过充安全性能，对聚合物锂离子电池制备行业的发展具有重大的意义。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的之一在于提供一种浆料均匀性和稳定性好的聚合物锂离子电池正极浆料匀浆方法。

本发明的目的之二在于提供一种由上述聚合物锂离子正极浆料制得的均匀性和柔韧性好的正极极片。

本发明的目的之三在于提供一种由所述的正极极片制得的聚合物锂离子电池。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种聚合物锂离子电池正极浆料，其特征是：包括如下步骤：其特征是：

（1）、首先称取一定量的溶剂放入行星搅拌机搅拌罐中，加入粘结剂，用行星搅拌机先公转，转速10±1r/min，时间10±5min后启动自转，转速1000±3r/min,时间180min，打胶完毕，真空保存待用，真空度为-0.09MPa~-0.1MPa；

（2）、导电剂、分散剂、剩余溶剂加入另一搅拌罐中，先公转，转速20±1r/min，时间10±5min后启动自转，转速1500±3r/min,抽真空至真空度-0.09MPa~-0.1MPa，时间60min；

（3）、加入第1步制取的粘结剂胶液，先公转，转速20±1r/min，时间10±5min后启动自转，转速1500±3r/min,抽真空至真空度-0.09MPa~-0.1MPa，时间30min；

（4）、先加入一半活性物质，先公转，转速25±1r/min，时间10±5min后启动自转，转速2000±3r/min,抽真空至真空度-0.09MPa~-0.1MPa，时间60min；

（5）、再加入一半活性物质，先公转，转速25±1r/min，时间10±5min后启动自转，转速2000±3r/min,抽真空至真空度-0.09MPa~-0.1MPa，时间60min，得到分散均匀的锂离子电池正极浆料；

所述的溶剂为N-甲基吡咯烷酮（NMP）；

所述的粘结剂为聚偏氟氯乙烯（PVDF）；

所述的导电剂为导电碳黑和导电石墨；

所述的分散剂为聚乙二醇（PEG）；

所述的活性物质为磷酸铁锂。

所述的正极活性物质（磷酸铁锂）、导电碳黑、导电石墨、粘结剂（PVDF）、溶剂（NMP）的质量比为（91~94）：（2~4）：（1~3）：（3~5）：（100~120）；所述的分散剂的加入量为总浆料重量的0.3~0.5%；所述的聚合物锂离子电池正极浆料的粘度为6000-8000Pa·s。