CN113410462A - 锂离子电池正极用添加剂、使用该添加剂的正极浆料及其制备方法 - Google Patents

锂离子电池正极用添加剂、使用该添加剂的正极浆料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113410462A
CN113410462A CN202110582758.0A CN202110582758A CN113410462A CN 113410462 A CN113410462 A CN 113410462A CN 202110582758 A CN202110582758 A CN 202110582758A CN 113410462 A CN113410462 A CN 113410462A
Authority
CN
China
Prior art keywords
lithium ion
ion battery
stirring
positive electrode
slurry
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202110582758.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113410462B (zh
Inventor
黄龙
王乾
韦向红
杨建召
彭希虹
张文瑞
乔晓宁
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huizhou Ganfeng Lithium Technology Co ltd
Original Assignee
Dongguan Ganfeng Electronics Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dongguan Ganfeng Electronics Co ltd filed Critical Dongguan Ganfeng Electronics Co ltd
Priority to CN202110582758.0A priority Critical patent/CN113410462B/zh
Publication of CN113410462A publication Critical patent/CN113410462A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113410462B publication Critical patent/CN113410462B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/4235—Safety or regulating additives or arrangements in electrodes, separators or electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/139—Processes of manufacture
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H01M4/621—Binders
    • H01M4/622—Binders being polymers
    • H01M4/623—Binders being polymers fluorinated polymers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H01M4/628—Inhibitors, e.g. gassing inhibitors, corrosion inhibitors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M2004/026—Electrodes composed of, or comprising, active material characterised by the polarity
    • H01M2004/028—Positive electrodes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

本发明公开了一种锂离子电池正极用添加剂、使用该添加剂的正极浆料及其制备方法。所述锂离子电池正极用添加剂包括改性纤维素醚、二甘醇、N甲基吡咯烷酮、2‑氨基‑2‑甲基‑1‑丙醇。本发明的锂离子电池正极用添加剂，使正极在较厚的面密度下极片都能保持良好的性能指标，从而提升电芯的电化学性能。

Description

锂离子电池正极用添加剂、使用该添加剂的正极浆料及其制 备方法
技术领域
本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种锂离子电池正极用添加剂、使用该添加剂的正极浆料及其制备方法。
背景技术
锂离子电池由于具有高能量密度、高工作电压、长循环寿命等优点被广泛应用于消费类电子产品、新能源电动车和能源存储等领域。
当前，随着人们对锂离子电池长续航能力的迫切需求，高能量密度锂离子电池的开发迫在眉睫。通过提高正极极片厚度可以显著提升锂离子电池的能量密度，同时减少隔离膜和箔材等材料的用料，进而降低生产成本和提高生产效率。然而，在锂离子电池生产制造过程中，锂离子电池正极极片的面密度较低，导致电芯的能量密度进一步提升困难，提高正极浆料涂布厚度很容易造成极片烘烤开裂，导致电池循环性能严重衰退，甚至可能引发安全事故，即使厚涂布的极片不开裂，厚涂布的极片制成的电池电化学性能不佳。
发明内容
基于此，有必要针对上述问题，提供一种锂离子电池正极用添加剂、使用该添加剂的正极浆料及其制备方法，使正极在较厚的面密度下极片都能保持良好的性能指标，从而提升电芯的电化学性能。
为实现上述目的，第一方面，本发明提供一种锂离子电池正极厚涂布使用添加剂，其特征在于：包括改性纤维素醚、二甘醇、N甲基吡咯烷酮、2-氨基-2-甲基-1-丙醇。
进一步的，所述改性纤维素醚、所述二甘醇、所述N甲基吡咯烷酮、所述2-氨基-2-甲基-1-丙醇的重量比为（0.5～2.0）：（2.0～3.0）：（29.0～30.0）：（66.0～67.0）。
第二方面，本发明提供一种锂离子电池正极浆料，包含固体成分和溶剂，所述固体成分包含上述任一项所述锂离子电池正极厚涂布使用添加剂，其占固体成分总重量的0.02～0.03%；
所述固体成分包含下述重量百分比的原料：固体活性物质的质量比例为95.0～98.5%、导电剂的质量比例为0.5～2.0%、粘结剂的质量比例为0.5～1.5%，且所述固体活性物质、所述导电剂、所述粘结剂及所述添加剂的质量比之和为100%。
进一步的，所述锂离子电池正极浆料的粘度为4000～7000 mPa·s，固含量为60～78％。
进一步的，所述固体活性物质为钴酸锂（LCO）、磷酸铁锂、镍钴锰三元(NCM)、镍钴铝三元(NCA)中的至少一种。
进一步的，所述导电剂为导电炭黑、导电石墨、科琴黑、碳纳米管、石墨烯中的至少一种，所述粘结剂为PVDF5130、PVDF5140、HSV900中的至少一种。
第三方面，本发明提供一种根据上述任一项所述锂离子电池正极浆料的制备方法，所述制备方法包括下述步骤：
S1、将所述锂离子电池正极粘结剂与N-甲基吡咯烷酮溶剂搅拌均匀，得到胶液A；
S2、将所述正极添加剂加入上述胶液搅拌均匀，得到胶液B；
S3、将所述锂离子电池正极固体活性物质与导电剂混合均匀，得到混合料；
S4、将胶液B分两次加入所述混合料中，均匀搅拌；
S5、将所述锂离子电池正极浆料的粘度和固含量调节至合适范围，得到最终浆料；
S6、将得到的最终浆料依次经过涂布、极片烘烤、制片、辊压、分条、卷绕、顶侧封、烘烤、注液、封口、化成、分容后形成软包锂离子电池。
进一步的，所述步骤S3中，搅拌频率为25～30 Hz，搅拌时间为1.0～2.0 h，搅拌罐温度控制在20～25 ℃。
进一步的，所述步骤S4中，先加入1/2胶液以后开始搅拌，搅拌频率为25～30 Hz，搅拌罐温度控制在20～25 ℃，搅拌0.5 h以后打开搅拌罐，刮胶处理，再加入1/2胶液开始搅拌，搅拌频率为25～30 Hz，搅拌罐温度控制在20～25 ℃，搅拌0.5 h以后打开搅拌罐，刮胶处理。
进一步的，所述步骤S5中，浆料在调节粘度和固含量之前，还包括高速搅拌分散，所述高速分散搅拌处理在真空条件下进行，搅拌频率为35～40 Hz，时间为4～5 h，温度为20～25 ℃，-0.085～-0.095 MPa的真空条件。
有益效果：聚偏氟乙烯（PVDF）由于具有耐受电解液的溶胀和腐蚀、耐电化学腐蚀等特点被作为正极黏结剂广泛应用于锂离子电池领域。本发明通过在正极浆料中加入一种显著降低PVDF结晶度的抑制剂，改善正极厚涂布开裂问题，提高涂布厚度、涂布速度和生产效率。彻底解决单面厚度150 μm及以上涂覆涂层开裂问题。另外，所述添加剂可以在正极浆料的搅拌过程直接加入使用，满足目前的浆料搅拌工艺需求，其配置的浆料稳定性好，并且使用成本低廉。同时，使用该结晶抑制剂制成的正极极片可以明显降低电芯的内阻，从而提高电芯的倍率和循环性能。
本发明提供的锂离子电池正极用添加剂、使用该添加剂的正极浆料及其制备方法，采用改性纤维素醚、二甘醇、N甲基吡咯烷酮、2-氨基-2-甲基-1-丙醇进行复配得到锂离子正极PVDF粘结剂的结晶抑制剂，选用合适的配比，能很好的解决PVDF用作粘结剂时浆料厚涂布极片开裂的问题，改善浆料的稳定性以及极片辊压的稳定性；使用本发明的粘结剂制成的浆料，辊压后的极片与常规粘结剂制成的极片相比极片粘接性更强，说明本发明的粘结剂能够有效的保证钴酸锂材料颗粒之间以及与箔材之间的粘结性。
本发明提供的锂离子电池正极用添加剂、使用该添加剂的正极浆料及其制备方法，通过改性纤维素醚、二甘醇、N甲基吡咯烷酮、2-氨基-2-甲基-1-丙醇进行复配得到添加剂，并应用于正极浆料的配制，同时通过对正极浆料固含量、粘度等重要工艺参数的调节与选择，制备出的正极浆料具有优良的稳定性以及涂布性能，彻底解决单面厚度150 μm及以上涂覆涂层开裂问题，所述添加剂可以在正极浆料的搅拌过程直接加入使用，满足目前的浆料搅拌工艺，并且使用成本低廉，提高生产效率。同时，该结晶抑制剂的使用可以降低电芯内阻，提高正极克容量以及电芯的倍率低温放电和循环性能。其制备的电池与传统电池相比，具有更为优良的的电性能。
附图说明
图1为本发明一实施方式的加入防开裂添加剂的正极浆料与对比例1的正极浆料辊压后制成的极片，进行三次对折以后的光学照片；
图2为本发明一实施方式与对比例1制成的钴酸锂电池的循环性能对比图；
图3为本发明一实施方式与与对比例1制成的钴酸锂电池的交流阻抗图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明提供一种锂离子电池正极厚涂布使用添加剂，包括改性纤维素醚、二甘醇、N甲基吡咯烷酮、2-氨基-2-甲基-1-丙醇。
进一步的，所述改性纤维素醚、所述二甘醇、所述N甲基吡咯烷酮、所述2-氨基-2-甲基-1-丙醇的重量比为（0.5～2.0）：（2.0～3.0）：（29.0～30.0）：（66.0～67.0）。
本发明还提供一种锂离子电池正极浆料，包含固体成分和溶剂，所述固体成分包含上述任一项所述锂离子电池正极厚涂布使用添加剂，其占固体成分总重量的0.02～0.03%；
所述固体成分包含下述重量百分比的原料：固体活性物质的质量比例为95.0～98.5%、导电剂的质量比例为0.5～2.0%、粘结剂的质量比例为0.5～1.5%，且所述固体活性物质、所述导电剂、所述粘结剂及所述添加剂的质量比之和为100%。
进一步的，所述锂离子电池正极浆料的粘度为4000～7000 mPa·s，固含量为60～78％。
进一步的，所述固体活性物质为钴酸锂（LCO）、磷酸铁锂、镍钴锰三元(NCM)、镍钴铝三元(NCA)中的至少一种。
进一步的，所述导电剂为导电炭黑、导电石墨、科琴黑、碳纳米管、石墨烯中的至少一种，所述粘结剂为PVDF5130、PVDF5140、HSV900中的至少一种。
本发明还提供一种根据上述任一项所述锂离子电池正极浆料的制备方法，所述制备方法包括下述步骤：
S1、将所述锂离子电池正极粘结剂与N-甲基吡咯烷酮溶剂搅拌均匀，得到胶液A；
S2、将所述正极添加剂加入上述胶液搅拌均匀，得到胶液B；
S3、将所述锂离子电池正极固体活性物质与导电剂混合均匀，得到混合料；
S4、将胶液B分两次加入所述混合料中，均匀搅拌；
S5、将所述锂离子电池正极浆料的粘度和固含量调节至合适范围，得到最终浆料；
S6、将得到的最终浆料依次经过涂布、极片烘烤、制片、辊压、分条、卷绕、顶侧封、烘烤、注液、封口、化成、分容后形成软包锂离子电池。
进一步的，所述步骤S3中，搅拌频率为25～30 Hz，搅拌时间为1.0～2.0 h，搅拌罐温度控制在20～25 ℃。
进一步的，所述步骤S4中，先加入1/2胶液以后开始搅拌，搅拌频率为25～30 Hz，搅拌罐温度控制在20～25 ℃，搅拌0.5 h以后打开搅拌罐，刮胶处理，再加入1/2胶液开始搅拌，搅拌频率为25～30 Hz，搅拌罐温度控制在20～25 ℃，搅拌0.5 h以后打开搅拌罐，刮胶处理。
进一步的，所述步骤S5中，浆料在调节粘度和固含量之前，还包括高速搅拌分散，所述高速分散搅拌处理在真空条件下进行，搅拌频率为35～40 Hz，时间为4～5 h，温度为20～25 ℃，-0.085～-0.095 MPa的真空条件。
有益效果：聚偏氟乙烯（PVDF）由于具有耐受电解液的溶胀和腐蚀、耐电化学腐蚀等特点被作为正极黏结剂广泛应用于锂离子电池领域。本发明通过在正极浆料中加入一种显著降低PVDF结晶度的抑制剂，改善正极厚涂布开裂问题，提高涂布厚度、涂布速度和生产效率。彻底解决单面厚度150 μm及以上涂覆涂层开裂问题。另外，所述添加剂可以在正极浆料的搅拌过程直接加入使用，满足目前的浆料搅拌工艺需求，其配置的浆料稳定性好，并且使用成本低廉。同时，使用该结晶抑制剂制成的正极极片可以明显降低电芯的内阻，从而提高电芯的倍率和循环性能。
本发明提供的锂离子电池正极用添加剂、使用该添加剂的正极浆料及其制备方法，采用改性纤维素醚、二甘醇、N甲基吡咯烷酮、2-氨基-2-甲基-1-丙醇进行复配得到锂离子正极PVDF粘结剂的结晶抑制剂，选用合适的配比，能很好的解决PVDF用作粘结剂时浆料厚涂布极片开裂的问题，改善浆料的稳定性以及极片辊压的稳定性；使用本发明的粘结剂制成的浆料，辊压后的极片与常规粘结剂制成的极片相比极片粘接性更强，说明本发明的粘结剂能够有效的保证钴酸锂材料颗粒之间以及与箔材之间的粘结性。
本发明提供的锂离子电池正极用添加剂、使用该添加剂的正极浆料及其制备方法，通过改性纤维素醚、二甘醇、N甲基吡咯烷酮、2-氨基-2-甲基-1-丙醇进行复配得到添加剂，并应用于正极浆料的配制，同时通过对正极浆料固含量、粘度等重要工艺参数的调节与选择，制备出的正极浆料具有优良的稳定性以及涂布性能，彻底解决单面厚度150 μm及以上涂覆涂层开裂问题，所述添加剂可以在正极浆料的搅拌过程直接加入使用，满足目前的浆料搅拌工艺，并且使用成本低廉，提高生产效率。同时，该结晶抑制剂的使用可以降低电芯内阻，提高正极克容量以及电芯的倍率低温放电和循环性能。其制备的电池与传统电池相比，具有更为优良的的电性能。
请参阅图1至图3，图1说明本发明的防开裂添加剂以及使用该防开裂添加剂制备的正极浆料能满足极片厚涂布及辊压的要求。图2说明加入防开裂添加剂的正极浆料的电池常温循环性能比不加防开裂添加剂的电池更优。图3说明采用防开裂添加剂的电池的交流阻抗比不加防开裂添加剂的电池更小。因此，说明本发明的防开裂添加剂以及使用防开裂添加剂制备的正极浆料在电池中表现出更优的电性能。
实施例1
一种锂离子电池正极厚涂布使用添加剂，包含改性纤维素醚、二甘醇、N甲基吡咯烷酮、2-氨基-2-甲基-1-丙醇。其中改性纤维素醚、二甘醇、N甲基吡咯烷酮、2-氨基-2-甲基-1-丙醇的重量比为0.5：2.0：29.0：66.0。
一种锂离子电池正极浆料，包含固体成分和溶剂，其中固体成分包含下述重量百分比的原料：钴酸锂 96.5%、碳纳米管2.0%、PVDF5130 1.47%，添加剂0.03%。
锂离子电池正极浆料的制备方法包括下述步骤：
S1、将PVDF5130正极粘结剂与N-甲基吡咯烷酮溶剂搅拌均匀，得到胶液A，其中PVDF5130与NMP的重量比为0.07：1.43。再向上述胶液A加入正极添加剂搅拌均匀，得到胶液B，搅拌频率为15 Hz，搅拌时间为3 h；
S2、将碳纳米管浆料加入上述胶液B中在真空条件下真空搅拌得到混合料，其中碳纳米管浆料为碳纳米管均匀分散在NMP中制得，搅拌频率为25 Hz，搅拌时间为1.5 h，真空度为-0.09 Mpa；
S3、将1/2的钴酸锂粉末加入混合料中，在25 Hz搅拌频率下搅拌1 h，然后再加入1/2的钴酸锂粉末，在25 Hz搅拌频率下搅拌1h，得到初始浆料；
S4、将所述初始浆料在-0.095 MPa真空条件下进行高速搅拌分散处理，搅拌频率为40 Hz，时间为4 h，温度为25℃，然后用NMP将粘度调节为4500 mPa.s，固含量调节为75％。
S5、将得到的最终浆料依次经过涂布、极片烘烤、制片、辊压、分条、卷绕、顶侧封、烘烤、注液、封口、化成、二封、分容后形成软包锂离子电池。
S6、极片涂布辊压以后的面密度为0.355 g/1540.25 mm2。
实施例2
一种锂离子电池正极厚涂布使用添加剂，包含改性纤维素醚、二甘醇、N甲基吡咯烷酮、2-氨基-2-甲基-1-丙醇。其中改性纤维素醚、二甘醇、N甲基吡咯烷酮、2-氨基-2-甲基-1-丙醇的重量比为2.0：3.0：30.0：67.0。
一种锂离子电池正极浆料，包含固体成分和溶剂，其中固体成分包含下述重量百分比的原料：钴酸锂 96.5%、碳纳米管2.0%、PVDF5130 1.47%，添加剂0.03%。
锂离子电池正极浆料的制备方法包括下述步骤：
S1、将PVDF5130正极粘结剂与N-甲基吡咯烷酮溶剂搅拌均匀，得到胶液A，其中PVDF5130与NMP的重量比为0.07：1.43。再向上述胶液A加入正极添加剂搅拌均匀，得到胶液B，搅拌频率为15 Hz，搅拌时间为3 h；
S2、将碳纳米管浆料加入上述胶液B中在真空条件下真空搅拌得到混合料，其中碳纳米管浆料为碳纳米管均匀分散在NMP中制得，搅拌频率为25 Hz，搅拌时间为1.5 h，真空度为-0.09 Mpa；
S3、将1/2的钴酸锂粉末加入混合料中，在30 Hz搅拌频率下搅拌2h，然后再加入1/2的钴酸锂粉末，在30 Hz搅拌频率下搅拌2h，得到初始浆料；
S4、将所述初始浆料在-0.095 MPa真空条件下进行高速搅拌分散处理，搅拌频率为40 Hz，时间为4 h，温度为25℃，然后用NMP将粘度调节为4500 mPa.s，固含量调节为75％。
S5、将得到的最终浆料依次经过涂布、极片烘烤、制片、辊压、分条、卷绕、顶侧封、烘烤、注液、封口、化成、二封、分容后形成软包锂离子电池。
S6、极片涂布辊压以后的面密度为0.355 g/1540.25 mm2。
实施例3
一种锂离子电池正极厚涂布使用添加剂，包含改性纤维素醚、二甘醇、N甲基吡咯烷酮、2-氨基-2-甲基-1-丙醇。其中改性纤维素醚、二甘醇、N甲基吡咯烷酮、2-氨基-2-甲基-1-丙醇的重量比为2.0：3.0：29.0：66.0。
一种锂离子电池正极浆料，包含固体成分和溶剂，其中固体成分包含下述重量百分比的原料：钴酸锂 96.5%、碳纳米管2.0%、PVDF5130 1.47%，添加剂0.03%。
锂离子电池正极浆料的制备方法包括下述步骤：
S1、将PVDF5130正极粘结剂与N-甲基吡咯烷酮溶剂搅拌均匀，得到胶液A，其中PVDF5130与NMP的重量比为0.07：1.43。再向上述胶液A加入正极添加剂搅拌均匀，得到胶液B，搅拌频率为15 Hz，搅拌时间为3 h；
S2、将碳纳米管浆料加入上述胶液B中在真空条件下真空搅拌得到混合料，其中碳纳米管浆料为碳纳米管均匀分散在NMP中制得，搅拌频率为25 Hz，搅拌时间为1.5 h，真空度为-0.09 Mpa；
S3、将1/2的钴酸锂粉末加入混合料中，在25 Hz搅拌频率下搅拌0.5 h，然后再加入1/2的钴酸锂粉末，在25 Hz搅拌频率下搅拌0.5 h，得到初始浆料；
S4、将所述初始浆料在-0.095 MPa真空条件下进行高速搅拌分散处理，搅拌频率为40 Hz，时间为4 h，温度为25℃，然后用NMP将粘度调节为4500 mPa.s，固含量调节为75％。
S5、将得到的最终浆料依次经过涂布、极片烘烤、制片、辊压、分条、卷绕、顶侧封、烘烤、注液、封口、化成、二封、分容后形成软包锂离子电池。
S6、极片涂布辊压以后的面密度为0.355 g/1540.25 mm2。
对比例1
一种锂离子电池正极浆料，包含固体成分和溶剂，其中固体成分包含下述重量百分比的原料：钴酸锂 96.5%、碳纳米管2.0%、PVDF5130 1.50%；
锂离子电池正极浆料的制备方法包括下述步骤：
S1、将PVDF5130正极粘结剂与N-甲基吡咯烷酮溶剂搅拌均匀，得到胶液A，其中PVDF5130与NMP的重量比为0.07：1.43。再向上述胶液A加入正极添加剂搅拌均匀，得到胶液B，搅拌频率为15 Hz，搅拌时间为3 h；
S2、将碳纳米管浆料加入上述胶液B中在真空条件下真空搅拌得到混合料，其中碳纳米管浆料为碳纳米管均匀分散在NMP中制得，搅拌频率为25 Hz，搅拌时间为1.5 h，真空度为-0.09 Mpa；
S3、将1/2的钴酸锂加入混合料中，在25 Hz搅拌频率下搅拌0.5 h，然后再加入1/2的钴酸锂，在25 Hz搅拌频率下搅拌0.5 h，得到初始浆料；
S4、将所述初始浆料在-0.095 MPa真空条件下进行高速搅拌分散处理，搅拌频率为40 Hz，时间为4 h，温度为25 ℃，然后用NMP将粘度调节为4500 mPa.s，固含量调节为75％。
S5、将得到的最终浆料依次经过涂布、极片烘烤、制片、辊压、分条、卷绕、顶侧封、烘烤、注液、封口、化成、二封、分容后形成软包锂离子电池。
S6、极片涂布辊压以后的面密度为0.355 g/1540.25 mm2。
上述仅对本发明中的具体实施例加以说明，但并不能作为本发明的保护范围，凡是依据本发明中的设计精神所作出的等效变化或修饰，均应认为落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种锂离子电池正极厚涂布使用添加剂，其特征在于：包括改性纤维素醚、二甘醇、N甲基吡咯烷酮、2-氨基-2-甲基-1-丙醇。
2.根据权利要求1所述锂离子电池正极厚涂布使用添加剂，其特征在于：所述改性纤维素醚、所述二甘醇、所述N甲基吡咯烷酮、所述2-氨基-2-甲基-1-丙醇的重量比为（0.5～2.0）：（2.0～3.0）：（29.0～30.0）：（66.0～67.0）。
3.一种锂离子电池正极浆料，其特征在于：包含固体成分和溶剂，所述固体成分包含权利要求1至2中任一项所述锂离子电池正极厚涂布使用添加剂，其占固体成分总重量的0.02～0.03%；
所述固体成分包含下述重量百分比的原料：固体活性物质的质量比例为95.0～98.5%、导电剂的质量比例为0.5～2.0%、粘结剂的质量比例为0.5～1.5%，且所述固体活性物质、所述导电剂、所述粘结剂及所述添加剂的质量比之和为100%。
4.根据权利要求3所述的锂离子电池正极浆料，其特征在于：所述锂离子电池正极浆料的粘度为4000～7000 mPa·s，固含量为60～78％。
5.根据权利要求4所述的锂离子电池正极浆料，其特征在于：所述固体活性物质为钴酸锂（LCO）、磷酸铁锂、镍钴锰三元(NCM)、镍钴铝三元(NCA)中的至少一种。
6.根据权利要求5所述的锂离子电池正极浆料，其特征在于：所述导电剂为导电炭黑、导电石墨、科琴黑、碳纳米管、石墨烯中的至少一种，所述粘结剂为PVDF5130、PVDF5140、HSV900中的至少一种。
7.一种根据权利要求3-6任一项所述锂离子电池正极浆料的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括下述步骤：
S1、将所述锂离子电池正极粘结剂与N-甲基吡咯烷酮溶剂搅拌均匀，得到胶液A；
S2、将所述正极添加剂加入上述胶液搅拌均匀，得到胶液B；
S3、将所述锂离子电池正极固体活性物质与导电剂混合均匀，得到混合料；
S4、将胶液B分两次加入所述混合料中，均匀搅拌；
S5、将所述锂离子电池正极浆料的粘度和固含量调节至合适范围，得到最终浆料；
S6、将得到的最终浆料依次经过涂布、极片烘烤、制片、辊压、分条、卷绕、顶侧封、烘烤、注液、封口、化成、分容后形成软包锂离子电池。
8.根据权利要求7所述的锂离子电池正极浆料的制备方法，其特征在于：所述步骤S3中，搅拌频率为25～30 Hz，搅拌时间为1.0～2.0 h，搅拌罐温度控制在20～25 ℃。
9.根据权利要求8所述的锂离子电池正极浆料的制备方法，其特征在于：所述步骤S4中，先加入1/2胶液以后开始搅拌，搅拌频率为25～30 Hz，搅拌罐温度控制在20～25 ℃，搅拌0.5 h以后打开搅拌罐，刮胶处理，再加入1/2胶液开始搅拌，搅拌频率为25～30 Hz，搅拌罐温度控制在20～25 ℃，搅拌0.5 h以后打开搅拌罐，刮胶处理。
10.根据权利要求9所述的锂离子电池正极浆料的制备方法，其特征在于：所述步骤S5中，浆料在调节粘度和固含量之前，还包括高速搅拌分散，所述高速分散搅拌处理在真空条件下进行，搅拌频率为35～40 Hz，时间为4～5 h，温度为20～25 ℃，-0.085～-0.095 MPa的真空条件。
CN202110582758.0A 2021-05-27 2021-05-27 锂离子电池正极用添加剂、使用该添加剂的正极浆料及其制备方法 Active CN113410462B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110582758.0A CN113410462B (zh) 2021-05-27 2021-05-27 锂离子电池正极用添加剂、使用该添加剂的正极浆料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110582758.0A CN113410462B (zh) 2021-05-27 2021-05-27 锂离子电池正极用添加剂、使用该添加剂的正极浆料及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113410462A true CN113410462A (zh) 2021-09-17
CN113410462B CN113410462B (zh) 2022-06-14

Family

ID=77675492

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110582758.0A Active CN113410462B (zh) 2021-05-27 2021-05-27 锂离子电池正极用添加剂、使用该添加剂的正极浆料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113410462B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114050260A (zh) * 2021-10-22 2022-02-15 深圳市研一新材料有限责任公司 一种正极膜层添加剂组合物、正极膜层添加剂、正极极片以及二次电池

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050277023A1 (en) * 2003-11-21 2005-12-15 Eveready Battery Company, Inc. High discharge capacity lithium battery
JP2008066274A (ja) * 2006-08-08 2008-03-21 Hitachi Chem Co Ltd エネルギーデバイス電極用バインダ樹脂エマルション及びこれを用いたエネルギーデバイス電極並びにエネルギーデバイス
CN102130338A (zh) * 2011-02-01 2011-07-20 东莞新能源科技有限公司 锂离子电池水基正极浆料及其制备方法
JP2015076248A (ja) * 2013-10-08 2015-04-20 日産自動車株式会社 電気デバイス用電極およびその製造方法
CN111029581A (zh) * 2019-11-14 2020-04-17 孚能科技(赣州)股份有限公司 正极浆料及其制备方法和正极片及其制备方法和锂离子电池及其应用
JPWO2019155980A1 (ja) * 2018-02-09 2021-01-28 昭和電工株式会社 非水系電池電極用スラリー、並びに非水系電池電極及び非水系電池の製造方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050277023A1 (en) * 2003-11-21 2005-12-15 Eveready Battery Company, Inc. High discharge capacity lithium battery
JP2008066274A (ja) * 2006-08-08 2008-03-21 Hitachi Chem Co Ltd エネルギーデバイス電極用バインダ樹脂エマルション及びこれを用いたエネルギーデバイス電極並びにエネルギーデバイス
CN102130338A (zh) * 2011-02-01 2011-07-20 东莞新能源科技有限公司 锂离子电池水基正极浆料及其制备方法
JP2015076248A (ja) * 2013-10-08 2015-04-20 日産自動車株式会社 電気デバイス用電極およびその製造方法
JPWO2019155980A1 (ja) * 2018-02-09 2021-01-28 昭和電工株式会社 非水系電池電極用スラリー、並びに非水系電池電極及び非水系電池の製造方法
CN111029581A (zh) * 2019-11-14 2020-04-17 孚能科技(赣州)股份有限公司 正极浆料及其制备方法和正极片及其制备方法和锂离子电池及其应用

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114050260A (zh) * 2021-10-22 2022-02-15 深圳市研一新材料有限责任公司 一种正极膜层添加剂组合物、正极膜层添加剂、正极极片以及二次电池

Also Published As

Publication number Publication date
CN113410462B (zh) 2022-06-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2019135346A1 (ja) 正極材料、および、電池
CN111916665A (zh) 一种正极片及包括该正极片的锂离子电池
TWI449246B (zh) 鋰離子電池用的電極配方以及彼之製法
JP2015519005A (ja) 出力特性が向上した混合正極活物質、及びこれを含むリチウム二次電池
CN108987672B (zh) 一种超快充锂离子电池用正极及其制备方法和应用
JP2012146590A (ja) 非水電解質二次電池用正極、その正極の製造方法、及び非水電解質二次電池
CN114094068B (zh) 钴包覆的正极材料及其制备方法、正极片和锂离子电池
KR102465691B1 (ko) 전기 화학 소자용 도전재 분산액, 전기 화학 소자 전극용 슬러리, 전기 화학 소자용 전극 및 전기 화학 소자
CN113675365B (zh) 一种负极片及锂离子电池
CN114156436A (zh) 一种复合负极片及锂离子电池
CN114256501A (zh) 一种负极片及含有该负极片的锂离子电池
CN114069054A (zh) 一种长循环寿命磷酸铁锂电池的制备方法及其应用
CN113410462B (zh) 锂离子电池正极用添加剂、使用该添加剂的正极浆料及其制备方法
CN108807982A (zh) 一种高压实密度的正极材料的制作配方
CN112687951B (zh) 一种耐低温高电压型软包锂离子电池及其制备方法
CN113921792A (zh) 锂离子电池正极极片及其制备方法与应用
JPWO2012014616A1 (ja) 非水電解質二次電池
CN111029559A (zh) 钛酸锂电池及其制备方法
CN113299919B (zh) 一种正极极片及包括该正极极片的锂离子电池
CN115172702A (zh) 一种改善磷酸铁锂电池soc算法的方法及磷酸铁锂电池
CN113594456A (zh) 正极浆料及其制备方法、正极片和锂离子电池
CN113299918A (zh) 一种负极极片及包括该负极极片的锂离子电池
CN112038642A (zh) 锂离子电池正极浆料及其制备方法和应用
CN112652761A (zh) 一种可放电至0v的三元锂离子电池及其制备方法
KR20200080141A (ko) 옥살산을 포함하는 양극 슬러리, 이의 제조방법, 이차전지용 양극, 및 이차전지

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20230413

Address after: No. 2 Huiqiao Expressway, Chenjiang Street, Zhongkai High tech Zone, Huizhou City, Guangdong Province, 516006

Patentee after: Huizhou Ganfeng lithium Technology Co.,Ltd.

Address before: 1a, 2a, 1b, No.1 Pushi Road, Qiaotou town, Dongguan City, Guangdong Province, 523000

Patentee before: DONGGUAN GANFENG ELECTRONICS Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right