[发明专利]一种三元正极浆料的制备方法

说明书

本发明属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种三元正极浆料的制备方法。一种三元正极浆料的制备方法，包括如下步骤：1)将正极活性物质、导电剂、粘结剂加入VC高效混料机，进行两次混料和过筛，得干粉；2)将上述干粉加入搅拌机，加入部分溶剂，在‑0.080MPa～‑0.085MPa真空条件下静置20‑30min，开机搅拌；3)加入碳纳米管导电浆，真空搅拌；4)再加入剩余溶剂，继续搅拌，得正极浆料。本发明先用VC高效混料机进行两次混料和过筛，有效提高混合效率，通过真空静置抑制合浆过程中浆料吸潮，减少团聚，有利于浆料中微米级颗粒的混合和分散，降低电池内阻，提高了锂离子电池的倍率性能、循环性能和安全性能。

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种三元正极浆料的制备方法。

背景技术

锂离子电池中的正极材料提供Li⁺，通过Li⁺在正负极之间往返移动实现电池的充放电，因此锂离子电池正极对电池性能至关重要。三元材料锂电池具有高比容量、高能量密度的特点，但在循环性能和安全性方面仍有待改善。

实际生产中，除了材料因素外，电池的制备工艺也对锂离子电池的综合性能有着直接影响。其中，正极浆料的制备是锂离子电池生产过程的重要环节，浆料中颗粒状活性物质的分散性和均匀性直接影响Li⁺在电极之间的嵌入和脱嵌运动，继而影响锂电池的性能。理想的正极浆料分散均匀、稳定性高，但正极浆料属于高粘稠固液相悬浮液，在合浆时极易产生团聚导致分散状态较差，不仅影响正极片的加工性能，还会增加内阻，降低锂离子电池安全性能。

目前为改善正极浆料的分散效果和电池加工性能，普遍采用添加分散剂、延长搅拌时间、加快搅拌速度、干粉搅拌、增加投料次数等方法，但效果不明显且存在一些问题，如高速长时间搅拌导致浆料温度升高而变质，降低了胶体粘性，影响电池性能发挥等。

如中国专利CN105406070B公开了一种锂离子电池正极浆料的制备方法，先制备胶溶液，再分次加入预先分散好的导电剂和活性物质，解决了高比表面积导电剂难以分散的问题，但需将胶溶液真空静置12h，且搅拌时间长、次数多，生产周期过长，容易影响浆料稳定性。公开号为 CN108155341A的中国发明也是通过先打胶、再配置导电胶和浆料的方法提高浆料的分散度和一致性，但其在每个步骤的搅拌时间都过长，极易使浆料升温变质，影响加工性能，且难以保证导电剂和活性物质颗粒的分散效果。

发明内容

本发明的目的是针对上述技术问题，提供一种三元正极浆料的制备方法，通过提高正极浆料的混合效率和分散性，降低电池内阻，提高了电池循环性能和安全性能。

本发明的上述目的通过以下技术方案得以实施：

一种三元正极浆料的制备方法，包括如下步骤：

1)将正极活性物质、导电剂、粘结剂加入混料机，进行两次混料和过筛，得干粉；

2)将干粉加入搅拌机，加入部分溶剂，在-0.080MPa～-0.085MPa真空条件下静置20-30min，接着开机搅拌；

3)加入碳纳米管导电浆，真空搅拌；

4)再加入剩余溶剂，继续搅拌，得正极浆料。

优选地，本发明步骤1)所述正极活性物质、导电剂、粘结剂的质量百分比分别为95～97wt％、1.5～3wt％、1～1.5wt％。

优选地，本发明所述正极活性物质为镍钴锰酸锂三元活性材料，包括但不限于NCM111、NCM523、NCM622、NCM442。

优选地，本发明所述导电剂为导电炭黑和碳纳米管按质量比(0.5～1.5): (0.5～1)混合的复配导电剂。

优选地，本发明步骤1)所述混料机为VC高效混料机。