[发明专利]一种锂离子电池正极材料浆料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于锂离子电池领域，具体地说，涉及一种锂离子电池正极材料浆料及其制备方法。

背景技术

长期使用以煤、石油、天然气三大主要能源为代表的化石燃料，使得能源结构不合理，环境污染严重，特别是随着三大主要能源储量的日益减少，以及由此引发的全球变暖和生态环境恶化受到人们越来越多的关注。而开发清洁可再生的新能源是今后世界经济中最具决定性影响的技术领域之一。在能源开发中，充分利用自然力如风能、潮汐能、太阳能等具有重要意义，由于这些能源的作用不连续，要解决大规模利用这些自然能，需要有与之配套的能量储存器。锂离子电池作为一种绿色能源，自从上世纪90年代初，成功开发以来，就以其比能量高、工作电压高、应用温度范围宽自放电率低、循环寿命长、无污染等独特优势而倍受关注。

锂离子电池浆料的稳定性对于电池的一致性有至关重要的作用，目前运用的搅拌机大多是行星式搅拌设备，其低速搅拌浆依靠罐壁和搅拌桨之间产生的高速剪切力将高粘度材料分散，高速分散盘依靠高速自转进行分散。其缺点是分散小粒径材料比较困难，而且分散时间会更加漫长，搅拌速度会要求更高，产热量更大，这样对于实际生产是不利的。

有鉴于此特提出本发明。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种锂离子电池正极材料浆料及其制备方法，使用高捏合搅拌工艺，将溶剂分步加入固粉物中，采用高固粉体和高捏合方式实现搅拌时间短、粘度更稳定的成浆效果，从而提高锂离子电池正极材料的性能。

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：

本发明一方面提供一种锂离子电池正极材料浆料制备方法，包括以下步骤：

步骤S1，将正极活性物质、导电剂、粘接剂按比例加入到高捏合行星搅拌机中进行预混；

步骤S2，将第一份溶剂加入到高捏合行星搅拌机中进行混炼；

步骤S3，将第二份溶剂加入到高捏合行星搅拌机中进行捏合；

步骤S4，将第三份溶剂加入到高捏合行星搅拌机中进行成浆搅拌，得到目标浆料。

进一步地，所述步骤S1中正极活性物质的质量占该步骤中混料总质量的88％～100％，所述导电剂的质量占正极活性物质总质量的1％～4％，所述粘接剂的质量占正极活性物质总质量的2％～6％。

进一步地，所述第一份溶剂的质量占正极活性物质总质量的20％～35％，所述第二份溶剂的质量占正极活性物质总质量的20％～35％，所述第三份溶剂的质量占正极活性物质总质量的 20％～40％。

进一步地，所述步骤S1中所述预混的搅拌条件为低速正转搅拌10～45分钟。

进一步地，所述步骤S2中所述混炼的搅拌条件为在30℃～50℃下低速正转搅拌20～30 分钟。

进一步地，所述步骤S3中所述捏合的搅拌条件为在30℃～55℃下高速反转搅拌60～100 分钟。

进一步地，所述步骤S4中所述成浆搅拌的搅拌条件为在30℃～55℃下高速正转搅拌90～ 120分钟。

进一步地，所述步骤S3和步骤S4中搅拌时所述高捏合行星搅拌机内部压力为-0.098～ -0.095Mpa。

进一步地，所述正极活性物质为钴酸锂、三元材料、锰酸锂、磷酸铁锂中一种或任意组合，所述导电剂至少为导电碳黑、气相生长碳千维素中的一种，所述粘接剂为聚偏氟乙稀，所述溶剂为N-甲基吡咯烷酮。

本发明另一方面提供一种锂离子电池正极材料浆料，以上述锂离子电池正极材料浆料制备方法制备而成。

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果:

本发明使用高捏合搅拌工艺，将溶剂分步加入固粉物中，采用高固粉体和高捏合方式实现搅拌时间短、粘度更稳定的成浆效果，从而提高锂离子电池正极材料的性能。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例一

本实施例所述的一种锂离子电池正极材料浆料制备方法，包括以下步骤：

步骤S1，将正极活性物质、导电剂、粘接剂按比例加入到高捏合行星搅拌机中进行预混；

步骤S2，将第一份溶剂加入到高捏合行星搅拌机中进行混炼；

步骤S3，将第二份溶剂加入到高捏合行星搅拌机中进行捏合；

步骤S4，将第三份溶剂加入到高捏合行星搅拌机中进行成浆搅拌，得到目标浆料。