CN109360990A - 一种磷酸铁锂电芯正极导电剂浆料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种磷酸铁锂电芯正极导电剂浆料及其制备方法,涉及锂电池技术领域,磷酸铁锂电芯正极导电剂浆料的制备方法包括如下步骤:将甲基吡咯烷酮溶液、聚维酮混合,得到混合甲基吡咯烷酮溶液;取部分混合甲基吡咯烷酮溶液与多壁碳纳米管、单壁碳纳米管进行搅拌,砂磨,得到混合碳纳米管溶液;取剩余的混合甲基吡咯烷酮溶液与超级导电炭黑、导电乙炔黑、石墨烯进行搅拌,砂磨,得到混合导电溶液;将混合碳纳米管溶液与混合导电溶液进行搅拌,得到磷酸铁锂电芯正极导电剂浆料。本发明提供的磷酸铁锂电芯正极导电剂浆料的制备方法制备的磷酸铁锂电芯正极导电剂浆料中导电剂分散性好,浆料存放不易分层,导电性能好。
Description
技术领域
本发明涉及锂电池技术领域,具体涉及一种磷酸铁锂电芯正极导电剂浆料及其制备方法。
背景技术
磷酸铁锂(锂离子)电池具有能量密度大,循环寿命长,倍率性能和安全性能好以及绿色环保的优点,是目前主要的能源产品;其中锂离子电池正极是锂离子电池的重要组成部分,锂离子电芯正极浆料的制备直接影响着锂离子电池的综合性能。目前的锂离子电芯正极浆料存在导电材料分散性差、存放沉降分层的不足,导致制备的电芯存在倍率性能差、高倍率循环寿命差的缺点。
鉴于上述缺陷,本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。
发明内容
为了在一定程度上解决上述技术缺陷中的至少一个方面,本发明采用的技术方案在于,提供一种磷酸铁锂电芯正极导电剂浆料的制备方法,包括如下步骤:
S1:将甲基吡咯烷酮溶液、聚维酮混合,进行搅拌,得到混合甲基吡咯烷酮溶液;
S2:取部分所述混合甲基吡咯烷酮溶液与多壁碳纳米管、单壁碳纳米管混合,进行搅拌,得到预混合碳纳米管溶液;
S3:将所述预混合碳纳米管溶液进行砂磨,得到混合碳纳米管溶液;
S4:取剩余的所述混合甲基吡咯烷酮溶液与超级导电炭黑、导电乙炔黑、石墨烯混合,进行搅拌,得到预混合导电溶液;
S5:将所述预混合导电溶液进行砂磨,得到混合导电溶液;
S6:将所述混合碳纳米管溶液与所述混合导电溶液进行搅拌,得到磷酸铁锂电芯正极导电剂浆料。
可选地,将甲基吡咯烷酮溶液、聚维酮进行搅拌的设备为双行星搅拌机,将甲基吡咯烷酮溶液、聚维酮于双行星搅拌机中进行搅拌的自转速度为1500转/min,公转速度为40转/min,搅拌时间范围为0.5h-2h。
可选地,所述混合甲基吡咯烷酮溶液与碳纳米管进行搅拌的设备为双行星搅拌机,所述混合甲基吡咯烷酮溶液与多壁碳纳米管、单壁碳纳米管于双行星搅拌机中进行搅拌的自转速度为1600转/min,公转速度为45转/min,搅拌时间范围为1h。
可选地,将所述预混合导电溶液进行砂磨的转速为3000~4000转/min,温度范围为15℃-21℃。
可选地,所述混合甲基吡咯烷酮溶液与超级导电炭黑、导电乙炔黑、石墨烯进行搅拌的设备为双行星搅拌机,所述混合甲基吡咯烷酮溶液与超级导电炭黑、导电乙炔黑、石墨烯于双行星搅拌机中进行搅拌的自转速度为1700转/min,公转速度为48转/min,搅拌时间范围为0.5h-3h。
可选地,将所述预混合导电溶液进行砂磨的转速为3000~4000转/min,温度范围为15℃-21℃。
可选地,将所述混合碳纳米管溶液与所述混合导电溶液进行搅拌的设备为双行星搅拌机,所述混合碳纳米管溶液与所述混合导电溶液于双行星搅拌机中进行搅拌的自转速度为1700转/min,公转速度为48转/min,搅拌时间范围为0.5h-3h。
本发明的另一目的在于提供一种磷酸铁锂电芯正极导电剂浆料,所述磷酸铁锂电芯正极导电剂浆料包括按如下质量分数计的组分:
可选地,所述多壁碳纳米管的外径范围为5~15nm,长度范围为30~50μm;所述单壁碳纳米管的外径范围为1.8±0.2nm,长度大于5μm。
可选地,所述超级导电碳黑的孔体积范围为330ml/100g~380ml/100g,表观密度范围为22g/cm3~35g/cm3;所述导电乙炔黑的粒径48nm,比表面积39m2/g;所述石墨烯的层数为1~5层。
与现有技术比较本发明的有益效果在于:本发明提供的磷酸铁锂电芯正极导电剂浆料的制备方法,将导电剂分为两组,分别与混合甲基吡咯烷酮溶液进行混合,制得混合碳纳米管溶液与混合导电溶液,进一步将混合碳纳米管溶液与混合导电溶液进行混合,得到磷酸铁锂电芯正极导电剂浆料,使得制备的磷酸铁锂电芯正极导电剂浆料中导电剂分散性好,浆料存放不易分层,由该浆料制备的电芯保液量佳,导电性能好,循环性能优秀。
附图说明
为了更清楚地说明本发明各实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1是本发明的磷酸铁锂电芯正极导电剂浆料的原料中导电剂的组成示意图;
图2是本发明的磷酸铁锂电芯正极导电剂浆料中导电剂的组成示意图。
具体实施方式
以下结合附图,对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
基于目前磷酸铁锂(锂离子)电芯正极浆料存在导电材料分散性差、存放沉降分层的问题,本发明提供一种磷酸铁锂电芯正极导电剂浆料及其制备方法,该磷酸铁锂电芯正极导电剂浆料以如下质量分数计的组分进行制备:甲基吡咯烷酮溶液90.5%-92.5%,聚维酮0.2%-0.9%,多壁碳纳米管0.9%-1.09%,单壁碳纳米管0.4%-0.6%,超级导电碳黑1.8%-2.0%,导电乙炔黑4.68%-5.0%,石墨烯0.5%-1.5%,具体制备方法如下:
S1:将甲基吡咯烷酮溶液、聚维酮混合,进行搅拌,得到混合甲基吡咯烷酮溶液;
S2:取部分混合甲基吡咯烷酮溶液与多壁碳纳米管、单壁碳纳米管混合,于双行星搅拌机中进行搅拌,得到预混合碳纳米管溶液;
S3:将预混合碳纳米管溶液进行砂磨,得到混合碳纳米管溶液;
S4:取剩余的混合甲基吡咯烷酮溶液与超级导电炭黑、导电乙炔黑、石墨烯混合,进行搅拌,得到预混合导电溶液;
S5:将预混合导电溶液进行砂磨,得到混合导电溶液;
S6:将混合碳纳米管溶液与混合导电溶液进行搅拌,得到磷酸铁锂电芯正极导电剂浆料。
首先将甲基吡咯烷酮溶液、聚维酮分散剂进行混合,使聚维酮在甲基吡咯烷酮溶液中分散均匀,得到混合甲基吡咯烷酮溶液来作为制备磷酸铁锂电芯正极导电剂浆料的溶剂,利用聚维酮具有良好的分散作用的性质,来避免制备的物料分层,提高制备的物料混合的均一性。
本发明提供的磷酸铁锂电芯正极导电剂浆料的制备方法,以碳纳米管、超级导电碳黑、导电乙炔黑、石墨烯作为导电剂,为使导电剂在溶剂中进行有效分散,并混合均匀,提高导电效果,本发明将导电剂分为两组,分别与混合甲基吡咯烷酮溶液进行混合,具体为,取一部分混合甲基吡咯烷酮溶液与碳纳米管充分混合,并进行高速搅拌,使得碳纳米管在溶剂中充分铺展开来,制得预混合碳纳米管溶液;进一步对制得的预混合碳纳米管溶液进行砂磨,提高碳纳米管的表面铺展性。取剩余部分混合甲基吡咯烷酮溶液与除碳纳米管外的导电剂,即超级导电炭黑、导电乙炔黑、石墨烯进行混合,高速搅拌,得到预混合导电溶液,同样再对预混合导电溶液进行砂磨,提高导电剂在溶剂中的分散性,得到混合导电溶液。为使得制备的浆料中导电剂混合均匀,本发明优选取二分之一量的混合甲基吡咯烷酮溶液与碳纳米管充分混合,剩余二分之一量的混合甲基吡咯烷酮溶液与超级导电炭黑、导电乙炔黑、石墨烯进行混合,来分别制备混合碳纳米管溶液与混合导电溶液。
将碳纳米管分散均匀的混合碳纳米管溶液与混合导电溶液进行混合,并进行高速搅拌,得到磷酸铁锂电芯正极导电剂浆料。
由于以甲基吡咯烷酮溶液与聚维酮进行混合制备的混合甲基吡咯烷酮溶液作为溶剂,利用聚维酮良好的分散性,使得制备的浆料中导电剂分散均匀,从而导电性能良好;同时由于制备过程中进行了高速搅拌以及砂磨,导电剂颗粒的表面形成为一端易于进行物理吸附,另一端易于进行化学吸附的结构,制得的磷酸铁锂电芯正极导电剂浆料中不同导电颗粒之间相互串联,从而一方面使得制得的浆料中双电层之间的互斥力远远大于范德华静电吸引力,整体浆料的Zeta电位超过(±30)mV,制得的浆料稳定性好,存放不易沉降分层;另一方面,由于浆料中导电剂颗粒之间相互串联,使得制备的浆料具有良好的导电效果。
为保证制得的浆料性能的稳定性,本发明提供的磷酸铁锂电芯正极导电剂浆料的制备方法在环境温度为20~25℃、露点-20~-30℃的环境中完成。
在对原料进行搅拌时,为提高导电剂在溶剂中的分散性,本发明采用双行星搅拌机进行搅拌,具体各步骤的搅拌条件如下:将甲基吡咯烷酮溶液、聚维酮于双行星搅拌机中进行搅拌的自转速度为1500转/min,公转速度为40转/min,搅拌时间范围为1h;将混合甲基吡咯烷酮溶液与多壁碳纳米管、单壁碳纳米管于双行星搅拌机中进行搅拌的自转速度为1600转/min,公转速度为45转/min,搅拌时间范围为0.5h-2h;混合甲基吡咯烷酮溶液与超级导电炭黑、导电乙炔黑、石墨烯于双行星搅拌机中进行搅拌的自转速度为1700转/min,公转速度为48转/min,搅拌时间范围为0.5h-3h;混合碳纳米管溶液与混合导电溶液于双行星搅拌机中进行搅拌的自转速度为1700转/min,公转速度为48转/min,搅拌时间范围为0.5h-3h。
通过双行星搅拌机对原料进行一定时间的高速搅拌,使得制备的浆料中各物质混合均匀,导电剂在浆料中充分分散,避免结块。
为进一步增加导电剂于溶剂中的分散性,以及使得导电剂颗粒的表面形成为一端易于进行物理吸附,另一端易于进行化学吸附的结构,对制备的预混合碳纳米管溶液以及预混合导电溶液分别进行砂磨,该砂磨操作在砂磨机中进行,其中预混合导电溶液进行砂磨的转速为3000~4000转/min,温度范围为15℃-21℃;预混合导电溶液进行砂磨的转速为3000~4000转/min,温度范围为15℃-21℃。
本发明制备的磷酸铁锂电芯正极导电剂浆料中的导电剂包括多壁碳纳米管、单壁碳纳米管,以及超级导电炭黑、导电乙炔黑、石墨烯,其中多壁碳纳米管、单壁碳纳米管具有线状结构,为线状导电剂;超级导电炭黑、导电乙炔黑的粒径较小,为点状导电剂;石墨烯为片层状结构,属于面状导电剂;参见图1、图2所示,利用各种不同导电剂特有的结构特性,将各种导电剂进行混合后,点状导电剂、线状导电剂、面状导电剂发挥各自优势,在将制备的浆料加入磷酸铁锂后,能够构建成点线面三维导电网络,从而增加正极材料的离子电导率和电子电导率,提升电芯功率(倍率性能)和低温性能,满足软包磷酸铁锂电芯领域循环性能10C充电20C放电2000次,容量保持率80%的性能要求。
为进一步提高制备的浆料的稳定性以及导电性能,优选壁碳纳米管的外径范围为5~15nm,长度范围为30~50μm;单壁碳纳米管的外径范围为1.8±0.2nm,长度大于5μm;超级导电碳黑的孔体积范围为330ml/100g~380ml/100g,表观密度范围为22g/cm3~35g/cm3;导电乙炔黑的粒径48nm,比表面积39m2/g;石墨烯的层数为1~5层,尺寸为1-5μm。利用单壁碳纳米管的高径比特性,将导电剂与溶剂进行混合后,单壁碳纳米管将各种导电剂进行紧密结合,同时相邻导电剂颗粒之间相互串联,形成三维结构,再利用各种导电剂自身的特性,提高浆料的导电性能。
本发明制备的磷酸铁锂电芯正极导电剂浆料,导电剂在浆料中分散性好、存放不易分层,制备的电芯保液量佳,导电性能好,循环性能优秀,10C充电20C放电循环2000周,容量保持率可达83.1%,满足GBT 31485-2015电动汽车用动力蓄电芯安全要求;同时,电池工厂使用本发明制备的浆料时,由于该浆料中已经包括了电池工厂的所有导电材料,而且导电材料分散均匀,可以直接使用,不需要再配制导电浆,从而能够减少工艺流程、大大提高生产效率,达到降低成本的目的。
实施例一
本实施例提供一种磷酸铁锂电芯正极导电剂浆料的制备方法,包括如下步骤:
S1:将质量分数为90.5%的甲基吡咯烷酮溶液、质量分数为0.2%的聚维酮混合,于双行星搅拌机中以自转速度为1500转/min,公转速度为40转/min进行搅拌1h,得到混合甲基吡咯烷酮溶液;
将甲基吡咯烷酮溶液、聚维酮分散剂进行混合,得到混合甲基吡咯烷酮溶液来作为制备磷酸铁锂电芯正极导电剂浆料的溶剂,利用聚维酮具有良好的分散作用的性质,来避免制备的物料分层,提高制备的物料混合的均一性。
S2:取二分之一量的混合甲基吡咯烷酮溶液与质量分数为0.9%的多壁碳纳米管,以及质量分数为0.4%的单壁碳纳米管混合,于双行星搅拌机中以自转速度为1600转/min,公转速度为45转/min进行搅拌0.5h,得到预混合碳纳米管溶液;
本步骤中取一部分混合甲基吡咯烷酮溶液作为溶剂,与碳纳米管充分混合,并通过双行星搅拌机进行高速搅拌,使得碳纳米管在溶剂中充分铺展开来,制得预混合碳纳米管溶液。
S3:将预混合碳纳米管溶液于砂磨机中在15℃条件下以转速为3000转/min进行砂磨,提高碳纳米管的表面铺展性,得到混合碳纳米管溶液;
S4:取剩余二分之一量的混合甲基吡咯烷酮溶液与质量分数为1.8%的超级导电炭黑、质量分数为4.68%的导电乙炔黑、质量分数为0.5%的石墨烯混合,于双行星搅拌机中以自转速度为1700转/min,公转速度为48转/min进行搅拌0.5h,得到预混合导电溶液;
取剩余部分混合甲基吡咯烷酮溶液与除碳纳米管外的导电剂进行混合,通过双行星搅拌机进行高速搅拌,使得导电剂在溶剂中充分分散,得到预混合导电溶液。
S5:将预混合导电溶液于砂磨机中在15℃条件下以转速为3000转/min进行砂磨,提高导电剂在溶剂中的分散性,得到混合导电溶液;
S6:将混合碳纳米管溶液与混合导电溶液于双行星搅拌机中以自转速度为1700转/min,公转速度为48转/min进行搅拌0.5h,使得均匀分散有碳纳米管导电剂的混合碳纳米管溶液与均匀分散有剩余导电剂的混合导电溶液充分进行混合,不同的导电剂相互接触,形成三维导电结构,得到磷酸铁锂电芯正极导电剂浆料。
参见图2所示,本实施例制备的磷酸铁锂电芯正极导电剂浆料中导电剂分散均匀,制得的浆料稳定性好,存放不易沉降分层;同时,浆料中导电剂颗粒之间相互串联,点状导电剂、线状导电剂、面状导电剂发挥各自优势,共同构建成点线面三维导电网络,从而增加正极材料的离子电导率和电子电导率,使得制备的浆料具有良好的导电效果。
本实施例制备的磷酸铁锂电芯正极导电剂浆料包括按如下质量分数计的组分:甲基吡咯烷酮溶液90.5%,聚维酮0.2%,多壁碳纳米管0.9%,单壁碳纳米管0.4%,超级导电碳黑1.8%,导电乙炔黑4.68%,石墨烯0.5%。
以该磷酸铁锂电芯正极导电剂浆料制备的电芯保液量佳,导电性能好,循环性能优秀,10C充电20C放电循环2000周,容量保持率为83.1%以上,满足GBT 31485-2015电动汽车用动力蓄电芯安全要求。
实施例二
本实施例提供一种磷酸铁锂电芯正极导电剂浆料的制备方法,包括如下步骤:
S1:将质量分数为91.5%的甲基吡咯烷酮溶液、质量分数为0.6%的聚维酮混合,于双行星搅拌机中以自转速度为1500转/min,公转速度为40转/min进行搅拌1h,得到混合甲基吡咯烷酮溶液;
将甲基吡咯烷酮溶液、聚维酮分散剂进行混合,得到混合甲基吡咯烷酮溶液来作为制备磷酸铁锂电芯正极导电剂浆料的溶剂,利用聚维酮具有良好的分散作用的性质,来避免制备的物料分层,提高制备的物料混合的均一性。
S2:取二分之一量的混合甲基吡咯烷酮溶液与质量分数为0.95%的多壁碳纳米管,以及质量分数为0.5%的单壁碳纳米管混合,于双行星搅拌机中以自转速度为1600转/min,公转速度为45转/min进行搅拌1h,得到预混合碳纳米管溶液;
本步骤中取一部分混合甲基吡咯烷酮溶液作为溶剂,与碳纳米管充分混合,并通过双行星搅拌机进行高速搅拌,使得碳纳米管在溶剂中充分铺展开来,制得预混合碳纳米管溶液。
S3:将预混合碳纳米管溶液于砂磨机中在18℃条件下以转速为3500转/min进行砂磨,提高碳纳米管的表面铺展性,得到混合碳纳米管溶液;
S4:取剩余二分之一量的混合甲基吡咯烷酮溶液与质量分数为1.9%的超级导电炭黑、质量分数为4.85%的导电乙炔黑、质量分数为1.0%的石墨烯混合,于双行星搅拌机中以自转速度为1700转/min,公转速度为48转/min进行搅拌1.5h,得到预混合导电溶液;
本步骤中取一部分混合甲基吡咯烷酮溶液作为溶剂,与碳纳米管充分混合,并通过双行星搅拌机进行高速搅拌,使得碳纳米管在溶剂中充分铺展开来,制得预混合碳纳米管溶液。
S5:将预混合导电溶液于砂磨机中在18℃条件下以转速为3500转/min进行砂磨,提高导电剂在溶剂中的分散性,得到混合导电溶液;
S6:将混合碳纳米管溶液与混合导电溶液于双行星搅拌机中以自转速度为1700转/min,公转速度为48转/min进行搅拌2h,使得均匀分散有碳纳米管导电剂的混合碳纳米管溶液与均匀分散有剩余导电剂的混合导电溶液充分进行混合,不同的导电剂相互接触,形成三维导电结构,得到磷酸铁锂电芯正极导电剂浆料。
本实施例制备的磷酸铁锂电芯正极导电剂浆料中导电剂分散均匀,制得的浆料稳定性好,存放不易沉降分层;同时,浆料中导电剂颗粒之间相互串联,点状导电剂、线状导电剂、面状导电剂发挥各自优势,共同构建成点线面三维导电网络,从而增加正极材料的离子电导率和电子电导率,使得制备的浆料具有良好的导电效果。
本实施例制备的磷酸铁锂电芯正极导电剂浆料包括按如下质量分数计的组分:甲基吡咯烷酮溶液91.5%,聚维酮0.6%,多壁碳纳米管0.95%,单壁碳纳米管0.5%,超级导电碳黑1.9%,导电乙炔黑4.85%,石墨烯1.0%。
以该磷酸铁锂电芯正极导电剂浆料制备的电芯保液量佳,导电性能好,循环性能优秀,10C充电20C放电循环2000周,容量保持率为83.1%以上,满足GBT 31485-2015电动汽车用动力蓄电芯安全要求。
实施例三
本实施例提供一种磷酸铁锂电芯正极导电剂浆料的制备方法,包括如下步骤:
S1:将质量分数为92.5%的甲基吡咯烷酮溶液、质量分数为0.9%的聚维酮混合,于双行星搅拌机中以自转速度为1500转/min,公转速度为40转/min进行搅拌1h,得到混合甲基吡咯烷酮溶液;
将甲基吡咯烷酮溶液、聚维酮分散剂进行混合,得到混合甲基吡咯烷酮溶液来作为制备磷酸铁锂电芯正极导电剂浆料的溶剂,利用聚维酮具有良好的分散作用的性质,来避免制备的物料分层,提高制备的物料混合的均一性。
S2:取二分之一量的混合甲基吡咯烷酮溶液与质量分数为1.09%的多壁碳纳米管,以及质量分数为0.6%的单壁碳纳米管混合,于双行星搅拌机中以自转速度为1600转/min,公转速度为45转/min进行搅拌2h,得到预混合碳纳米管溶液;
本步骤中取一部分混合甲基吡咯烷酮溶液作为溶剂,与碳纳米管充分混合,并通过双行星搅拌机进行高速搅拌,使得碳纳米管在溶剂中充分铺展开来,制得预混合碳纳米管溶液。
S3:将预混合碳纳米管溶液于砂磨机中在21℃条件下以转速为4000转/min进行砂磨,提高碳纳米管的表面铺展性,得到混合碳纳米管溶液;
S4:取剩余二分之一量的混合甲基吡咯烷酮溶液与质量分数为2.0%的超级导电炭黑、质量分数为5.0%的导电乙炔黑、质量分数为1.5%的石墨烯混合,于双行星搅拌机中以自转速度为1700转/min,公转速度为48转/min进行搅拌3h,得到预混合导电溶液;
本步骤中取一部分混合甲基吡咯烷酮溶液作为溶剂,与碳纳米管充分混合,并通过双行星搅拌机进行高速搅拌,使得碳纳米管在溶剂中充分铺展开来,制得预混合碳纳米管溶液。
S5:将预混合导电溶液于砂磨机中在21℃条件下以转速为4000转/min进行砂磨,提高导电剂在溶剂中的分散性,得到混合导电溶液;
S6:将混合碳纳米管溶液与混合导电溶液于双行星搅拌机中以自转速度为1700转/min,公转速度为48转/min进行搅拌3h,使得均匀分散有碳纳米管导电剂的混合碳纳米管溶液与均匀分散有剩余导电剂的混合导电溶液充分进行混合,不同的导电剂相互接触,形成三维导电结构,得到磷酸铁锂电芯正极导电剂浆料。
本实施例制备的磷酸铁锂电芯正极导电剂浆料中导电剂分散均匀,制得的浆料稳定性好,存放不易沉降分层;同时,浆料中导电剂颗粒之间相互串联,点状导电剂、线状导电剂、面状导电剂发挥各自优势,共同构建成点线面三维导电网络,从而增加正极材料的离子电导率和电子电导率,使得制备的浆料具有良好的导电效果。
本实施例制备的磷酸铁锂电芯正极导电剂浆料包括按如下质量分数计的组分:甲基吡咯烷酮溶液92.5%,聚维酮0.9%,多壁碳纳米管1.09%,单壁碳纳米管0.6%,超级导电碳黑2.0%,导电乙炔黑5.0%,石墨烯1.5%。
以该磷酸铁锂电芯正极导电剂浆料制备的电芯保液量佳,导电性能好,循环性能优秀,10C充电20C放电循环2000周,容量保持率为83.1%以上,满足GBT 31485-2015电动汽车用动力蓄电芯安全要求。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,对本发明而言仅仅是说明性的,而非限制性的。本专业技术人员理解,在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变,修改,甚至等效,但都将落入本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种磷酸铁锂电芯正极导电剂浆料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1:将甲基吡咯烷酮溶液、聚维酮混合,进行搅拌,得到混合甲基吡咯烷酮溶液;
S2:取部分所述混合甲基吡咯烷酮溶液与多壁碳纳米管、单壁碳纳米管混合,进行搅拌,得到预混合碳纳米管溶液;
S3:将所述预混合碳纳米管溶液进行砂磨,得到混合碳纳米管溶液;
S4:取剩余的所述混合甲基吡咯烷酮溶液与超级导电炭黑、导电乙炔黑、石墨烯混合,进行搅拌,得到预混合导电溶液;
S5:将所述预混合导电溶液进行砂磨,得到混合导电溶液;
S6:将所述混合碳纳米管溶液与所述混合导电溶液进行搅拌,得到磷酸铁锂电芯正极导电剂浆料。
2.如权利要求1所述的磷酸铁锂电芯正极导电剂浆料的制备方法,其特征在于,将甲基吡咯烷酮溶液、聚维酮进行搅拌的设备为双行星搅拌机,将甲基吡咯烷酮溶液、聚维酮于双行星搅拌机中进行搅拌的自转速度为1500转/min,公转速度为40转/min,搅拌时间范围为1h。
3.如权利要求1所述的磷酸铁锂电芯正极导电剂浆料的制备方法,其特征在于,所述混合甲基吡咯烷酮溶液与碳纳米管进行搅拌的设备为双行星搅拌机,所述混合甲基吡咯烷酮溶液与多壁碳纳米管、单壁碳纳米管于双行星搅拌机中进行搅拌的自转速度为1600转/min,公转速度为45转/min,搅拌时间范围为0.5h-2h。
4.如权利要求1所述的磷酸铁锂电芯正极导电剂浆料的制备方法,其特征在于,将所述预混合导电溶液进行砂磨的转速为3000~4000转/min,温度范围为15℃-21℃。
5.如权利要求1所述的磷酸铁锂电芯正极导电剂浆料的制备方法,其特征在于,所述混合甲基吡咯烷酮溶液与超级导电炭黑、导电乙炔黑、石墨烯进行搅拌的设备为双行星搅拌机,所述混合甲基吡咯烷酮溶液与超级导电炭黑、导电乙炔黑、石墨烯于双行星搅拌机中进行搅拌的自转速度为1700转/min,公转速度为48转/min,搅拌时间范围为0.5h-3h。
6.如权利要求1所述的磷酸铁锂电芯正极导电剂浆料的制备方法,其特征在于,将所述预混合导电溶液进行砂磨的转速为3000~4000转/min,温度范围为15℃-21℃。
7.如权利要求1所述的磷酸铁锂电芯正极导电剂浆料的制备方法,其特征在于,将所述混合碳纳米管溶液与所述混合导电溶液进行搅拌的设备为双行星搅拌机,所述混合碳纳米管溶液与所述混合导电溶液于双行星搅拌机中进行搅拌的自转速度为1700转/min,公转速度为48转/min,搅拌时间范围为0.5h-3h。
8.一种由权利要求1-7任一项所述的磷酸铁锂电芯正极导电剂浆料的制备方法制备的磷酸铁锂电芯正极导电剂浆料,其特征在于,所述磷酸铁锂电芯正极导电剂浆料包括按如下质量分数计的组分:
9.如权利要求8所述的磷酸铁锂电芯正极导电剂浆料,其特征在于,所述多壁碳纳米管的外径范围为5~15nm,长度范围为30~50μm;所述单壁碳纳米管的外径范围为1.8±0.2nm,长度大于5μm。
10.如权利要求8所述的磷酸铁锂电芯正极导电剂浆料,其特征在于,所述超级导电碳黑的孔体积范围为330ml/100g~380ml/100g,表观密度范围为22g/cm3~35g/cm3;所述导电乙炔黑的粒径48nm,比表面积39m2/g;所述石墨烯的层数为1~5层。
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