[发明专利]一种磷酸铁锂和钴酸锂的混合正极浆料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种磷酸铁锂和钴酸锂的混合正极浆料及其制备方法，所述磷酸铁锂和所述钴酸锂的质量比为2:8‑8:2；所述磷酸铁锂为碳包覆磷酸铁锂，其中碳含量为3‑5wt％，D10为60nm以上，D90为300nm以下；所述钴酸锂为磷酸铁锂包覆的钴酸锂，其中磷酸铁锂包覆层的含量为10‑30wt％，D50为1.5‑3μm，D10为1μm以上，D90为4μm以下，将所述磷酸铁锂制备得到第一浆料，将所述钴酸锂制备得到第二浆料，待准备涂布正极，将第一和第二浆料混合制成混合正极浆料，在短时间内进行涂布。本发明提供的第一和第二浆料相比较于混合浆料，能够存储较长时间，有利于浆料的存储和运输，降低生产成本，并且当需要涂布时，能够在很短的时间内将两种浆料分散均匀，便于涂布使用，提高正极活性材料层的均匀性。

技术领域

本发明涉及锂离子电池生产技术领域，特别是涉及一种磷酸铁锂和钴酸锂的混合正极浆料及其制备方法。

背景技术

对于磷酸铁锂电池，具有高比容量、长循环寿命、低毒和廉价的特点，此外，改材料具有良好的安全性，因此受到了广泛的应用。但是磷酸铁锂的能量密度偏低，倍率性能差，是磷酸铁锂用于动力电池的关键问题。目前通过碳包覆技术提高磷酸铁锂材料的导电性能，但是依然未能解决材料的能量密度问题，针对能量密度，也有人将钴酸锂和磷酸铁锂混合，制备得到混合正极，大颗粒的钴酸锂和小颗粒磷酸铁锂共存的浆料有利于提高电池堆积密度，但是，浆料的稳定性较差，保持时间较短，针对上述问题，本发明提供一种磷酸铁锂和钴酸锂的混合正极浆料及其制备方法。

发明内容

本发明提供了一种磷酸铁锂和钴酸锂的混合正极浆料及其制备方法，所述磷酸铁锂和所述钴酸锂的质量比为2:8-8:2；所述磷酸铁锂为碳包覆磷酸铁锂，其中碳含量为3-5wt％，D50为150-200nm，D10为60nm以上，D90为300nm以下；所述钴酸锂为磷酸铁锂包覆的钴酸锂，其中磷酸铁锂包覆层的含量为10-30wt％，D50为1.5-3μm，D10为1μm以上，D90为4μm以下，制浆过程包括，将所述磷酸铁锂制备得到第一浆料，将所述钴酸锂制备得到第二浆料，待准备涂布正极时，再将所述第一浆料和第二浆料混合制成混合正极浆料，并在短时间内进行涂布。本发明提供的第一浆料和第二浆料相比较于混合浆料，能够存储较长时间，有利于浆料的存储和运输，降低生产成本，并且当需要涂布时，能够在很短的时间内将两种浆料分散均匀，便于涂布使用，提高正极活性材料层的均匀性。

具体的方案如下：

一种磷酸铁锂和钴酸锂的混合正极浆料，其中浆料中的磷酸铁锂材料和钴酸锂材料的质量比为2:8-8:2；所述磷酸铁锂材料为碳包覆磷酸铁锂，其中碳含量为3-5wt％，D50为150-200nm，D10为60nm以上，D90为300nm以下；所述钴酸锂材料的D50为1.5-3μm，D10为1μm以上，D90为4μm以下，所述钴酸锂材料还包括磷酸铁锂包覆层，其中磷酸铁锂包覆层的含量为10-30wt％；所述正极浆料是通过将包含所述磷酸铁锂的第一浆料和包含所述钴酸锂的第二浆料混合制备得到，所述浆料中还包括导电碳纤维或碳纳米管。

一种制备所述的正极浆料的方法，其特征在于包括以下步骤：

1)、将所述磷酸铁锂材料，导电剂球磨混合2-4h得到混合料，将有机溶剂加入到第一搅拌釜中，保持所述搅拌釜中的温度为25-30℃，分批次加入粘结剂，每次加入后搅拌1-2h，然后将第一搅拌釜自然降温至10-15℃，再将所述混合料加入到第一搅拌釜中，真空搅拌4-6h，得到第一浆料，其中质量比，所述磷酸铁锂材料：导电剂：粘结剂＝100:1-3:4-6；

2)、将有机溶剂加入到第二搅拌釜中，25-30℃，分批次加入粘结剂和分散剂，每次加入后搅拌1-2h，加入导电碳纤维或碳纳米管，真空搅拌2-4h，然后将第二搅拌釜自然降温至10-15℃，加入所述钴酸锂材料，真空搅拌4-6h，得到第二浆料，其中质量比，所述钴酸锂材料：粘结剂：分散剂：导电碳纤维或碳纳米管＝100:4-6:2-4:6-10；

3)、将所述第一、第二浆料保持预定时间；