[发明专利]一种锂电池正极片及其制备方法和用途

说明书

本发明涉及一种锂电池正极片及其制备方法和用途，所述锂电池正极片中的粘结剂采用两种分子量的聚酰亚胺，其中，第一分子量＞10万，第二分子量＜6万；本发明所述锂电池正极片采用上述组成的粘结剂，解决了在安全测试中正极主材温度升高后可能导致的粘结剂熔化燃烧而导致的安全性问题，同时提高了粘结剂分散的均匀性，由其所得锂电池的针刺通过率大大提升。

技术领域

本发明属于锂电池材料领域，涉及一种锂电池正极片及其制备方法和用途。

背景技术

锂离子电池能量密度高、输出功率大，绿色环保对环境友好，不含有铅、镉、汞等有毒物质，在新能源汽车、储能方面有着广泛的应用前景。而目前锂离子电池正极片中采用的粘结剂主要为聚偏氟乙烯，但聚偏氟乙烯是一种熔点低(约170℃)的材质，安全测试中正极主材温度升高可能会导致粘结剂熔化燃烧，从而导致安全问题；聚酰亚胺作为粘结剂，其熔点高达400℃，但其本身在使用过程中存在分散不好、粘度大等问题。

CN105932273A公开了一种锂离子电池正极浆料的制备方法，所述方法包括以下步骤：(1)将聚偏氟乙烯与部分N-甲基吡咯烷酮混合，搅拌至聚偏氟乙烯完全溶解，得胶液，聚偏氟乙烯与N-甲基吡咯烷酮的质量比为1:12-13；(2)将正极活性物质与导电剂加入步骤(1)制备的胶液中，低速混合搅拌，得初级浆料，正极活性物质与导电剂的质量比为180-190:7.6-8.2；(3)将初级浆料用剩余N-甲基吡咯烷酮调节粘度至6000-10000mPas，抽真空搅拌，过80目筛，得锂离子电池正极浆料。CN109786740A公开了一种锂电池正极浆料的制备方法，包括以下步骤：将聚偏氟乙烯和N-甲基吡咯烷酮进行预热，并进行第一搅拌操作，聚偏氟乙烯溶胀润湿后得到润湿胶；向所述润湿胶加入N-甲基吡咯烷酮，进行第二搅拌操作后，降温后进行第三搅拌操作，得到粘合胶液；将碳纳米管、超导炭黑和N-甲基吡咯烷酮进行预热，并进行第四搅拌操作，碳纳米管和超导炭黑表面润湿后再加入磷酸铁锂粉体进行第五搅拌操作，得到混合浆料；向所述混合浆料加入磷酸铁锂粉体进行第六搅拌操作后，再加入所述粘合胶液进行第七搅拌操作后，进行抽真空操作，再进行第八搅拌操作后，得到锂电池正极浆料。上述文献公开的正极浆料均采用聚偏氟乙烯作为粘结剂，在进行电池安全测试过程中正极主材温度升高后可能导致粘结剂熔化燃烧，从而导致安全性问题；同时导致锂电池的针刺通过率降低。

因此，开发一种具有较高安全性的锂离子电池正极片及其制备方法仍具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锂电池正极片及其制备方法和用途，所述锂电池正极片中的粘结剂采用两种分子量的聚酰亚胺，其中，第一分子量＞10万，第二分子量＜6万；本发明所述锂电池正极片采用上述组成的粘结剂，解决了在安全测试中正极主材温度升高后可能导致的粘结剂熔化燃烧而导致的安全性问题，同时提高了粘结剂分散的均匀性，由其所得锂电池的针刺通过率大大提升。

为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种锂电池正极片，所述锂电池正极片中的粘结剂包含两种分子量的聚酰亚胺，其中，第一分子量＞10万，例如10.1万、10.5万、10.9万、11万、12万或13万等，第二分子量＜6万，例如4万、4.5万、5万或5.5万等。

针对聚酰亚胺作为粘结剂在使用过程中存在的分散不好，粘性大等问题，本发明所述锂电池正极片中的粘结剂中包含上述两种分子量的聚酰亚胺，二者间的协同作用解决了聚酰亚胺粘结剂使用过程中存在的分散不好及粘度大的问题；其作为锂电池正极片的粘结剂有利于改善正极片的弹性，同时，其高的熔点(高达400℃)使得由其得到的锂电池正极片的安全性明显改善。