[发明专利]一种导电涂层浆料及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种导电涂层浆料及其制备方法和应用，所述导电涂层浆料按照重量份数包括如下组分：150‑400份粘接剂，20‑100份导电剂，100‑600份去离子水和2‑10份中和剂；所述粘接剂的固含量为1.9％‑10％。本发明所述导电涂层浆料所形成的正极极片具有良好的导电性，对活性物质的附着力较强，循环过程中活性层不易轻易脱落，进而提升电池循环寿命。

技术领域

本发明涉及电池材料技术领域，尤其涉及一种导电涂层浆料及其制备方法和应用。

背景技术

随着科学技术的发展，人类社会对高效率储能器件的需求日益凸显。锂离子电池兼具能量密度高、功率特性好、便携和种类多样化等优点，在3C数码、动力、通信和储能等领域应用广泛。在种类繁多的锂离子电池体系中，磷酸铁锂(LiFePO₄/LFP)相较于钴酸锂(LiCoO₂/LCO)、锰酸锂(LiMn₂O_4/LMO)和三元材料镍钴锰酸锂(LiNi_xCo_yMn_1-x-yO₂/NCM)等正极材料，LFP材料具有较高的理论克容量和充放电平台(3.7V)，而且是一种橄榄石结构物质，十分稳定，在反应过程中不易改变，在过度充电中也不会存在安全隐患，同时，其原材料储备丰富，不含有毒元素和稀有金属，是理想的锂离子电池正极材料。

尽管LFP材料有如此大的发展前景，但是其在实际应用中存在着较大缺陷，主要表现为：极低的电子电导率和较慢的离子扩散速率。这些缺陷将限制LFP材料应用到高功率或长寿命等情况下，需要在LFP材料和集流体上做出合理的设计和优化。目前对LFP材料的优化手段包括①合成碳包覆的LFP复合物，从而提高其电子电导率；②掺杂其它金属阳离子增强其电子电导率和离子扩散系数；③采用纳米合成技术制备LFP纳米颗粒，从而减小Li⁺扩散距离来改善倍率性能。

CN107611448A公开了一种新型电极及包含该电极的锂离子电池，其公开的电极含有集流体和涂覆在所述集流体上的浆料，其公开的浆料的原料组分包括：酯类粘结剂、辅助剂、导电剂和分散剂，其中，其公开的辅助剂为碱。其公开的方法为：1)将酯类粘结剂和碱加入去离子水中，搅拌，制备得到胶液；2)将导电剂和分散剂加入去离子水中混合并预分散，得到预分散料；3)继续对步骤2)得到的预分散料进行分散，并在分散的过程中加入步骤1)得到的胶液，得到浆料；4)将浆料涂覆到集流体上，干燥得到电极。其公开的浆料制备得到的电极中，导电涂层具有一致性和对铝箔的粘附力，兼具导电涂层超薄和不漏箔的效果，有效地解决了电池空间利用率低和电池容量低的问题，但是其对铝箔的附着力有限。

CN108735345A公开了一种涂碳电极用导电浆料及其制备方法，其公开的导电浆料包括以下质量百分比：甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯-丙烯酰胺共聚物占0.1-5％、水性丙烯酸树脂占0.1-5％、导电碳材料占2-10％、助剂占0.3-5％、其余组分为水；该导电浆料的制备方法包括：一、制备甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯-丙烯酰胺共聚物；二、甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯-丙烯酰胺共聚物、分散剂、润湿剂和水按配比混合溶解，加入导电碳材料搅拌均匀，得到导电浆料预分散体；三、导电浆料预分散体经研磨分散后得到导电浆料分散液；四、导电浆料分散液与丙烯酸树脂、流平剂、润湿剂高速混合调配后得到导电浆料。其公开的导电浆料使导电性更优异，为后续电池膏涂布带来便利，实现高效生产，但是其存在漏箔的问题。

综上所述，开发一种所形成的正极极片具有良好的导电性且对活性物质的附着力较强的导电涂层浆料至关重要。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种导电涂层浆料及其制备方法和应用，所述导电涂层浆料所形成的正极极片具有良好的导电性，对活性物质的附着力较强，循环过程中活性层不易轻易脱落，进而提升电池循环寿命。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：