CN114388725A - 一种锂离子电池正极极片及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种锂离子电池正极极片及其制备方法，所述正极极片包括活性材料、粘接剂、导电剂，所述的粘接剂包括粘接剂A和粘接剂B。本发明粘接剂体系中引入丁腈橡胶粘接剂，可以显著地提高浆料的流动性和稳定性，提高涂覆效率，同时提高导电剂的分散性，此外丁腈橡胶粘接剂可有效地提高极片的粘接力和韧性，防止正极极片在碾压出现断带或者脆片现象，避免影响后期卷绕。本发明所制备的正极极片用于锂离子电池，可以明显地提高电池的倍率性能以及高低温循环性能。

Description

一种锂离子电池正极极片及其制备方法
技术领域
本发明属于锂离子电池技术领域，具体涉及到一种锂离子电池正极极片及其制备方法。
背景技术
锂离子电池因其能量密度及输出电压高、使用寿命长、无记忆效应以及绿色环保等优点，已广泛地应用在3C消费市场及新能源汽车领域。但随着能量密度需求越来越高，所用的活性材料克容量发挥也越来越高，其用量也有所提高，导致导电剂和粘接剂用量下降，影响导电剂的分散性，进一步可能影响电池的倍率性能及循环性能。研究发现，除了锂离子电池电极活性物质的固有属性，电极的微观结构对电池的能量密度和电化学性能也有十分重大的影响。在未经碾压的电极中，仅有50%的空间被活性物质所占据，提高压实密度，可以有效的提高电极的体积能量密度和重量能量密度。然而，过度地提高极片的压实密度，易导致极片在碾压时断带或者极片出现脆片，影响卷绕。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种锂离子电池正极极片及其制备方法，旨在改善高压实密度下正极极片的韧性，防止脆片影响卷绕，同时提高导电剂的分散性，改善极片导电性。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：
一种锂离子电池正极极片及其制备方法，所述正极极片包括活性材料、粘接剂、导电剂，所述的粘接剂包括粘接剂A和粘接剂B，所述的制备方法包括以下步骤：
S1：将当量的粘接剂A添加至 有机溶剂中，制备得到胶液A；
S2：将当量的粘接剂B加入至S1所制备的胶液A中，搅拌均匀，制备得到胶液；
S3：将一定量的导电剂分批加入至S2中所制备的胶液中，搅拌分散均匀，制备得到导电胶液；
S4：将活性材料加入至S3所制备的导电胶液中，搅拌分散均匀，调节粘度，过筛，进行涂布，烘干即可得到正极极片。
所述的活性材料、粘接剂、导电剂质量比为92~98%：1~3%：1~3%。进一步地，所述的活性材料、粘接剂、导电剂质量比为94~98%：1~2%：1~2%。
所述的活性材料为钴酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴锰酸铝、锰酸锂、磷酸铁锂中的一种或多种。进一步地，所述的活性材料为钴酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴锰酸铝中的一种或多种。
所述的粘接剂A为聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物中的一种或多种，所述的粘接剂B为丁腈橡胶；进一步地，所述的粘接剂A为聚偏氟乙烯，所述的粘接剂B为丁腈橡胶。
所述的粘接剂A、粘接剂B的质量比为100:5~20。进一步地，所述的粘接剂A、粘接剂B的质量比为100:10~20。
所述的导电剂为碳纳米管、导电碳纤维、导电炭黑、导电石墨、乙炔黑中的一种或多种。进一步地，所述的导电剂为碳纳米管、导电碳纤维、导电炭黑、导电石墨中的一种或多种。
进一步地，所述的正极极片制备锂离子电池，优先采用卷绕工艺。
本发明的有益效果在于：本发明粘接剂体系中引入丁腈橡胶粘接剂，可以显著地提高浆料的流动性和稳定性，提高涂覆效率，同时提高导电剂的分散性，此外丁腈橡胶粘接剂可有效地提高极片的粘接力和韧性，防止正极极片在碾压出现断带或者脆片现象，避免影响后期卷绕。本发明所制备的正极极片用于锂离子电池，可以明显地提高电池的倍率性能以及高低温循环性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。
实施例1：
S1：将1.36份聚偏氟乙烯添加至有机溶剂中，制备得到胶液A；
S2：将0.14份丁腈橡胶加入至S1所制备的胶液A中，搅拌均匀，制备得到胶液；
S3：将0.5份碳纳米管、1份导电石墨分批加入至S2中所制备的胶液中，搅拌分散均匀，制备得到导电胶液；
S4：将97份活性材料加入至S3所制备的导电胶液中，搅拌分散均匀，调节粘度，过筛，进行涂布，烘干即可得到正极极片。
实施例2：
S1：将1.3份聚偏氟乙烯添加至有机溶剂中，制备得到胶液A；
S2：将0.2份丁腈橡胶加入至S1所制备的胶液A中，搅拌均匀，制备得到胶液；
S3：将0.5份碳纳米管、1份导电石墨分批加入至S2中所制备的胶液中，搅拌分散均匀，制备得到导电胶液；
S4：将97份活性材料加入至S3所制备的导电胶液中，搅拌分散均匀，调节粘度，过筛，进行涂布，烘干即可得到正极极片。
实施例3：
S1：将1.25份聚偏氟乙烯添加至有机溶剂中，制备得到胶液A；
S2：将0.25份丁腈橡胶加入至S1所制备的胶液A中，搅拌均匀，制备得到胶液；
S3：将0.5份碳纳米管、1份导电石墨分批加入至S2中所制备的胶液中，搅拌分散均匀，制备得到导电胶液；
S4：将97份活性材料加入至S3所制备的导电胶液中，搅拌分散均匀，调节粘度，过筛，进行涂布，烘干即可得到正极极片。
比较例1：
S1：将1.5份聚偏氟乙烯添加至有机溶剂中，制备得到胶液A；
S2：将0.5份碳纳米管、1份导电石墨分批加入至S2中所制备的胶液中，搅拌分散均匀，制备得到导电胶液；
S3：将97份活性材料加入至S3所制备的导电胶液中，搅拌分散均匀，调节粘度，过筛，进行涂布，烘干即可得到正极极片。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明的技术范围作出任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案范围内。

Claims (7)

1.一种锂离子电池正极极片及其制备方法，其特征在于，所述正极极片包括活性材料、粘接剂、导电剂，所述的粘接剂包括粘接剂A和粘接剂B，所述的制备方法包括以下步骤：
S1：将当量的粘接剂A添加至有机溶剂中，制备得到胶液A；
S2：将当量的粘接剂B加入至S1所制备的胶液A中，搅拌均匀，制备得到胶液；
S3：将一定量的导电剂分批加入至S2中所制备的胶液中，搅拌分散均匀，制备得到导电胶液；
S4：将活性材料加入至S3所制备的导电胶液中，搅拌分散均匀，调节粘度，过筛，进行涂布，烘干即可得到正极极片。
2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池正极极片及其制备方法，其特征在于，所述的活性材料、粘接剂、导电剂质量比为92~98%：1~3%：1~3%。
3.根据权利要求1所述的一种锂离子电池正极极片及其制备方法，其特征在于，所述的活性材料为钴酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴锰酸铝、锰酸锂、磷酸铁锂中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种锂离子电池正极极片及其制备方法，其特征在于，所述的粘接剂A为聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物中的一种或多种，所述的粘接剂B为丁腈橡胶。
5.根据权利要求1所述的一种锂离子电池正极极片及其制备方法，其特征在于，所述的粘接剂A、粘接剂B的质量比为100:5~20。
6.根据权利要求1所述的一种锂离子电池正极极片及其制备方法，其特征在于，所述的导电剂为碳纳米管、导电碳纤维、导电炭黑、导电石墨、乙炔黑中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的一种锂离子电池正极极片及其制备方法，其特征在于，所述的正极极片制备锂离子电池，优先采用卷绕工艺。
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