[发明专利]一种导电剂材料、电池极片及应用

说明书

本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种到导电剂材料、电池极片及应用。所述导电剂材料是由包含导电微粉、粘接剂、溶剂和高分子微球的原料制备得到的中空导电微球；所述导电微粉、粘接剂、溶剂和高分子微球体的质量比为1.5～2.7：1.8～2.4：10～13.5：0.7～1.5。将本发明的导电剂材料应用于电池极片的活性涂层中，可以为电解液的浸润提供通道，有利于电解液对电池内部尤其是较难浸润的电池极片中部的充分浸润。同时，导电剂材料为电解液在极片中的存储提供了空间，相比于现有技术，可显著提高电池电解液保有量，大大提升电池的循环寿命。因此，由本发明的导电剂材料制备得到的锂离子电池的容量和循环性能均较优。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种到导电剂材料、电池极片及应用。

背景技术

锂离子电池具有比能量高、质量轻、寿命长和无记忆效应等优点，近年来，已经广泛应用于便携式电子产品、电动汽车、储能电站等领域。随着产品的升级，人们对锂离子电池的性能要求越来越高，如电池更长循环寿命、更快的充电速度、更高的放电功率以及在低温下更高的放电容量等等。

为了提升锂离子电池的上述性能，现有技术主要有以下几个研究方向：1.调整电解液配方，提高电解液的动力学性能，如专利CN201811478992利用乙酸乙酯的低熔点协同四氟硼酸锂作为电解液的添加剂，提高了电解液的低温性能，使电池在低温条件下放电的容量保持率(相对25℃)大大提高，但此种方法最终制备的电池的容量和循环性能仍有待于提高；2.降低极片面密度，降低面密度的目的一方面是让电解液的浸润更加充分，另一方面降低面密度，极片的厚度也会减少，这缩短了锂离子在正负极片之间的传输距离，提高了电池的动力性能，但很明显此种方法会降低电芯的容量；3.提高电解液对极片的浸润效果，专利CN201810815281使用规则排列的带孔极片，增大了极片的孔隙率，提高了电解液与活性物质的接触面积，但此种方法仅可以提高极片表层和底层活性物质的浸润效果，极片中部的浸润无法保证。因此，以上改进方案最终得到的锂离子电池的综合性能还是有待于提高。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种导电剂材料、电池极片及应用，由这种导电剂材料制备得到的锂离子电池的容量和循环性能均较优。

本发明提供了一种导电剂材料，所述导电剂材料是由包含导电微粉、粘接剂、溶剂和高分子微球的原料制备得到的中空导电微球；

所述导电微粉、粘接剂、溶剂和高分子微球体的质量比为1.5～2.7：1.8～2.4：10～13.5：0.7～1.5。

优选的，所述导电微粉包括乙炔黑、Super P、科琴黑、碳纳米管和石墨烯中的中一种或几种；所述导电微粉的比表面积为60～1200m²/g；

所述粘接剂包括聚偏氟乙烯、聚丙烯酸、聚甲基纤维素钠、四氟乙烯和聚氟乙烯中的一种或几种；

所述溶剂包括N-甲基吡咯烷酮、碳酸二甲酯、丙酮和去离子水中的一种或几种；

所述高分子微球包括聚苯乙烯微球、尼龙微球、聚丁二烯微球和聚醋酸乙烯酯微球中的一种或几种；所述高分子微球的平均粒径为0.1～10μm。

本发明还提供了一种上文所述的导电剂材料的制备方法，包括以下步骤：

A)将导电微粉、粘接剂、溶剂和高分子微球混匀，在60～100℃下进行离心分散，待溶剂挥发完毕后，得到核壳导电微球；

B)在保护气的条件下，将所述核壳导电微球在300～1500℃下煅烧1～60min，得到导电剂材料。

优选的，步骤A)中，所述离心分散的速率为1500～2000r/min。

优选的，步骤B)中，所述保护气包括氮气或氩气；

所述煅烧在常压下进行。