[发明专利]一种减轻辊压极片延展的正极导电涂层及其制备方法

说明书

本发明涉及一种减轻辊压极片延展的正极导电涂层及其制备方法，导电涂层由导电浆料固化而成，所述导电浆料包括导电剂、粘结剂、溶剂，所述导电剂为导电石墨KS‑6、石墨烯中的任一种与科琴黑、单壁碳纳米管的混合物，所述粘结剂为聚四氟乙烯乳液和聚醋酸乙烯酯乳液的混合物，所述溶剂为去离子水。本发明的正极导电涂层能够降低正极辊压时极片的延展，改善正极片辊压过程中以及辊压后pinch拉伸过程中极片断带的问题。

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种减轻辊压极片延展的正极导电涂层及其制备方法。

背景技术

近几年来，磷酸铁锂动力电池以其绝对安全可靠、超长循环寿命、平稳的放电平台等优点备受全球锂电池专家的青睐，取得了迅速的发展，但作为正极活性材料的磷酸铁锂导电性差，所以在制备正极片时，一般先预先在铝箔集流体表面涂覆一层1-2μm的导电涂层，起到促进活性物质涂层与铝箔集流体之间的电子导电的作用。

现有正极底涂导电涂层一般由有机粘结剂和导电炭黑组成，有机粘结剂一般为PAA，导电炭黑一般为乙炔黑。但目前主流的底涂导电涂层仅改善了低粘结剂体系正极涂层的附着力和导电接触，并没有对正极片辊压有改善作用。

正极片在辊压过程中活性物质颗粒在压力的作用下进行滑移来达到紧密排列，在颗粒的滑移过程中会导致铝箔出现较为明显的延展，并且铝箔的延展在整个极片范围内并不均匀，对极片的性能有着较大的影响。因此，辊压过程中减少因活性物质颗粒滑移而造成的铝箔延展对后续加工性能和最终的电芯性能具有重要意义。

中国专利CN 108511689A公开了一种含有导电涂层的锂离子电池正极片及其制备方法，该发明在集流体上涂覆一层特殊的导电涂层，导电涂层由导电浆料固化而成，其导电浆料包括：复合碳源，粘结剂，分散剂，有机溶剂，其导电涂层可大提高极片粘结力，增强导电性，但并没有对正极片辊压有改善作用。

发明内容

本发明的目的是提供一种减轻辊压极片延展的正极导电涂层，能够降低正极辊压时极片的延展，改善正极片辊压过程中以及辊压后pinch拉伸过程中极片断带的问题。

一种减轻辊压极片延展的正极导电涂层，所述导电涂层由导电浆料固化而成，所述导电浆料包括：导电剂、粘结剂、溶剂，所述导电剂为导电石墨KS-6、石墨烯中的任一种与科琴黑、单壁碳纳米管的混合物，所述粘结剂为聚四氟乙烯（PTFE）乳液和聚醋酸乙烯酯（PVAc）乳液的混合物，所述溶剂为去离子水。

优选的，所述导电剂用量为溶剂重量的2~50%。

优选的，所述粘结剂用量为溶剂重量的10~80%。

优选的，所述导电石墨KS-6、科琴黑和单壁碳纳米管三者之间的质量百分比为20~60%: 20-60% : 0.5~5%，所述石墨烯、科琴黑和单壁碳纳米管三者之间的质量百分比为20~60%: 20-70% : 0.5~5%。

优选的，所述聚四氟乙烯乳液为聚四氟乙烯和水的分散液，所述聚醋酸乙烯酯乳液为聚醋酸乙烯酯和水的分散液。

优选的，所述聚四氟乙烯和聚醋酸乙烯酯两者之间的质量百分比为30~80% : 20-70%。

本发明的另一个目的是提供一种减轻辊压极片延展的正极导电涂层的制备方法，包括以下步骤：

（1）将聚醋酸乙烯酯乳液添加到搅拌罐中，添加去离子水，分散30min。

（2）将聚四氟乙烯乳液添加到步骤（1）所得溶液中，继续分散30min。

（3）将科琴黑添加到步骤（2）所得溶液中，研磨搅拌1h。

（4）将单壁碳纳米管水分散液添加到步骤（3）所得溶液中，研磨搅拌2h。

（5）将导电石墨KS-6或石墨烯添加到步骤（4）所得溶液中，研磨搅拌2h，得到底涂浆料。