CN114447338A - 正极极片浆料及其制备方法、锂离子电池、以及车辆 - Google Patents

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CN114447338A CN202210195676.5A CN202210195676A CN114447338A CN 114447338 A CN114447338 A CN 114447338A CN 202210195676 A CN202210195676 A CN 202210195676A CN 114447338 A CN114447338 A CN 114447338A
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Abstract

本发明提供了正极极片浆料及其制备方法、锂离子电池、以及车辆，所述正极极片浆料包括正极活性材料、第一粘结剂、第二粘结剂、导电剂以及第一溶剂；其中，第一粘结剂包括聚丙烯酸类粘结剂，第二粘结剂包括聚丙烯酸酯类粘结剂，第一溶剂包括去离子水；第一粘结剂与第二粘结剂的质量和与正极活性材料之间的质量比为2‑5:90‑96。通过在正极极片浆料中添加两种不同的粘结剂，使得两者可以发挥协同作用，使得粘结剂同时具有较好的粘结强度以及柔韧性。可以保持较好的粘结性能，同时降低粘结剂的用量。正极极片浆料可以紧密附着于正极极片表面，同时制备得到的正极极片可以具有较好的柔韧性，并可以一定程度提高锂离子电池的克容量，提高锂离子电池性能。

Description

正极极片浆料及其制备方法、锂离子电池、以及车辆
技术领域
本发明涉及锂离子电池领域，特别是涉及一种锂离子电池的正极极片浆料、一种锂离子电池的正极极片浆料的制备方法、一种锂离子电池、以及一种车辆。
背景技术
现有技术中，锂离子电池的正极极片通常可以以金属作为基材，并通过粘结剂将正极活性物质附着于金属表面得到。目前对于正极极片来说，通常可以采用聚偏氟乙烯(PVDF)作为粘结剂，采用油性的N-甲基吡咯烷酮(NMP)作为溶剂，溶解粘结剂以及正极活性物质，得到正极极片浆料。
但是，聚偏氟乙烯作为粘结剂的情况下，正极极片的制备工艺通常要求较为严格，且烘烤温度较高，容易导致能耗增加，并且导致生产成本提高。同时在高温情况下，聚偏氟乙烯容易与金属锂或者嵌锂石墨发生放热反应，生成LiF及不饱和键，存在热失控风险及安全隐患。
由此，现有技术中也开始尝试采用水性粘结剂，并以去离子水为溶剂生产正极极片浆料。但是，常用的水性粘结剂如丁苯橡胶等，由于其具有不饱和双键，从而抗氧化性能较差，在用于正极极片的情况下，容易导致被氧化发生结构破坏，失去粘结强度。导致水性浆料较难良好地应用于正极极片中。
发明内容
本申请所要解决的技术问题是提供一种锂离子电池的正极极片浆料、一种锂离子电池的正极极片浆料的制备方法、一种锂离子电池、以及一种车辆，以实现锂离子电池的正极极片使用水性浆料，且可以保持较好的性能。
为了解决上述问题，本发明公开了一种锂离子电池的正极极片浆料，包括正极活性材料、第一粘结剂、第二粘结剂、导电剂、以及第一溶剂；
其中，所述第一粘结剂包括聚丙烯酸类粘结剂，所述第二粘结剂包括聚丙烯酸酯类粘结剂，所述第一溶剂包括去离子水；所述第一粘结剂与第二粘结剂的质量和与所述正极活性材料之间的质量比为2-5:90-96。
在本发明的一种实施例中，所述聚丙烯酸类粘结剂包括聚丙烯腈多元共聚物，和/或，丙烯酸和丙烯晴的共聚物；所述丙烯酸酯类粘结剂包括甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚丙烯酸丁酯中的至少一种。
在本发明的一种实施例中，所述导电剂包括第一导电剂、第二导电剂、以及第三导电剂；
其中，所述第一导电剂包括纳米碳纤维、碳纳米管、金属纤维中的至少一种，所述第二导电剂包括乙炔黑和/或导电石墨，所述第三导电剂包括石墨烯；所述第一导电剂、第二导电剂、以及第三导电剂的质量和与所述正极活性材料之间的质量比为1-3:90-96。
在本发明的一种实施例中，还包括第二溶剂，所述第二溶剂包括醇类溶剂；所述醇类溶剂包括乙醇和/或异丙醇。
在本发明的一种实施例中，所述正极活性材料包括钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、磷酸钒锂、磷酸锰锂、镍钴锰锂氧化物和镍钴铝锂氧化物中的至少一种。
本发明实施例还提供一种锂离子电池的正极极片浆料的制备方法，所述方法包括：
将第一粘结剂与第二粘结剂混合，得到复合粘结剂；
将导电剂溶于第一溶剂中，得到第一混合溶液；
将所述复合粘结剂溶于第一混合溶液中，得到第二混合溶液；
将所述正极活性材料加入所述第二混合溶液中，高速分散均匀后，得到正极极片浆料
在本发明的一种实施例中，所述将导电剂溶于第一溶剂中，得到第一混合溶液的步骤，包括：
混合第一溶剂、第一导电剂后，加入第二溶剂，得到第一混合溶液。
在本发明的一种实施例中，所述将所述正极活性材料加入所述第二混合溶液中，高速分散均匀后，得到正极极片浆料的步骤，包括：
将所述正极活性材料、第二导电剂、以及第三导电剂混合均匀后，加入所述第二混合溶液中，高速分散均匀后，得到所述正极极片浆料。
本发明实施例还提供一种锂离子电池，所述锂离子电池包括涂覆有如本发明实施例所述正极极片浆料的正极极片，或者包含涂覆有采用如本发明实施例所述制备方法制得的正极极片浆料的正极极片。
本发明实施例还提供一种车辆，所述车辆包括如本发明实施例所述的锂离子电池。
与现有技术相比，本申请包括以下优点：
通过本发明实施例的锂离子电池的正极极片浆料，通过在正极极片浆料中添加两种不同的粘结剂，使得两者可以发挥协同作用，使得粘结剂同时具有较好的粘结强度以及柔韧性。从而可以保持较好的粘结性能，同时降低粘结剂的用量。正极极片浆料可以紧密附着于正极极片表面，同时制备得到的正极极片可以具有较好的柔韧性。同时由于粘结剂用量降低，正极活性材料的用量增加，可以一定程度提高锂离子电池的克容量，从而提高锂离子电池性能。
附图说明
图1是本发明实施例的正极极片浆料的制备方法的流程示意图；
图2是本发明实施例的正极极片浆料固含量变化示意图；
图3是本发明实施例的正极极片的示意图；
图4是本发明实施例的电池的循环性能测试的示意图。
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。
本发明实施例提供一种锂离子电池的正极极片浆料，包括正极活性材料、第一粘结剂、第二粘结剂、导电剂、以及第一溶剂；
其中，所述第一粘结剂包括聚丙烯酸类粘结剂，所述第二粘结剂包括聚丙烯酸酯类粘结剂，所述第一溶剂包括去离子水；所述第一粘结剂与第二粘结剂的质量和与所述正极活性材料之间的质量比为2-5:90-96。
具体而言，正极极片浆料可以为将去离子水作为溶剂的水性浆料。其可以包括两个不同的粘结剂。其中，聚丙烯酸类粘结剂具有柔性链分子结构且玻璃化温度低，丙烯酸酯类粘结剂具有刚性链分子结构。通过在正极极片浆料中添加两种不同的粘结剂，使得两者可以发挥协同作用，使得粘结剂同时具有较好的粘结强度以及柔韧性。从而在保持较好的粘结性能的同时，降低粘结剂的用量。正极极片浆料可以紧密附着于正极极片的金属基材表面，且较难出现正极活性材料脱落的“掉粉”现象。同时由于第一粘结剂与第二粘结剂复配得到的粘结剂所具有的较好的柔韧性以及较少的用量，使得制备得到的正极极片可以具有较好的柔韧性。
为了提高导电剂的导电性能，还可以在正极极片浆料中加入导电剂，可以有效地提高锂离子在电极材料中的迁移速率，从而提高电极的充放电效率。
同时，在粘结剂用量减少的情况下，正极活性材料的用量可以相应地增加。从而可以一定程度上提高正极极片的导电性，质量以及加工性能，同时降低正极极片的电阻，有利于提高锂离子电池克容量，提高锂离子电池的能量密度。
其中，所述第一粘结剂与第二粘结剂的质量和与所述正极活性材料之间的质量比可以为2-5:90-96，例如2:96，5:90，3:95，4:95，4:92等，本发明对此不做限制。
在本发明的一种实施例中，所述聚丙烯酸类粘结剂包括聚丙烯腈多元共聚物，和/或，丙烯酸和丙烯晴的共聚物；所述丙烯酸酯类粘结剂包括甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚丙烯酸丁酯中的至少一种。
具体而言，聚丙烯酸类粘结剂可以包括聚丙烯腈多元共聚物，和/或，丙烯酸和丙烯晴的共聚物，从而其可以具有离子导电性，且含氰基极性较强，分子间作用力大，可以有效地增加粘结性。
丙烯酸酯类粘结剂可以包括甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚丙烯酸丁酯中的至少一种，其可以具有柔性链结构，玻璃化温度低，本身具有较好的柔软性，且具有一定程度的粘性，从而可以复合使用，使得粘结剂同时具有较好的粘结强度以及柔韧性。从而在保持较好的粘结性能的同时，降低粘结剂的用量。
优选地，所述聚丙烯酸类粘结剂可以为聚丙烯腈多元共聚物(LA133)，丙烯酸酯类粘结剂可以为聚丙烯酸丁酯。
在本发明的一种实施例中，所述导电剂可以包括第一导电剂、第二导电剂、以及第三导电剂；
其中，所述第一导电剂包括纳米碳纤维、碳纳米管、金属纤维中的至少一种，所述第二导电剂包括乙炔黑和/或导电石墨，所述第三导电剂包括石墨烯；所述第一导电剂、第二导电剂、以及第三导电剂的质量和与所述正极活性材料之间的质量比为1-3:90-96。
其中，导电石墨可以为市面上KS-6，ECP，ECP-600JD等多种不同类型的超导炭黑。
具体而言，在为进一步提高正极极片浆料的导电性能，可以同时加入三种不同的导电剂，三种不同导电剂可以具有不同的形态和粒径，通过不同形态和粒径的导电剂复配使用，可以通过增加导电剂与金属基材之间的点点、点线、点面的结合方式，构建有效的三维导电网络，保证极片良好的电子导电能力的同时可以明显减少导电剂的使用量。
其中，第一导电剂、第二导电剂、以及第三导电剂的质量和与所述正极活性材料之间的质量比可以为1-3:90-96，例如，1:96，3:96，1:90，3:90，2：93，2:96，2:90等，本发明对此不做限制。
在本发明的一种实施例中，还包括第二溶剂，所述第二溶剂包括醇类溶剂；所述醇类溶剂包括乙醇和/或异丙醇。
具体而言，在将去离子水作为溶剂的情况下，由于去离子水具有相对较高的表面张力，从而可能影响正极极片浆料在正极极片基材表面的附着效果，由此，正极极片浆料还可以进一步包括第二溶剂，第二溶剂可以包括醇类溶剂，其具体可以包括乙醇和/或异丙醇。乙醇和/或异丙醇易得且相对于N-甲基吡咯烷酮，对环境的污染小。其易溶于去离子水，可以有效地降低去离子水的表面张力，缓解正极极片浆料附着于正极极片时内部残余应力问题，且不会对第一粘结剂或第二粘结剂的粘结性能产生负面影响，从而在正极极片浆料的准备过程中，可以促进正极极片浆料消泡，且使正极极片浆料可以容易在金属基材表面铺展成膜。同时其还可以均匀包覆于粘结剂、导电剂、正极活性材料的表面，从而可以减少颗粒间的团聚，有利于浆料的分散与稳定性。
由此，正极极片浆料可以更好地附着于正极极片基材表面，提高了正极极片浆料的涂布效果，使制得的正极极片表面无开裂，柔韧性好，能够满足不同的叠片方式，具有优异的可加工性能。同时正极极片浆料中的粘结剂、正极活性材料、导电剂等等可以在第一溶剂与第二溶剂中具有更好的分散效果，从而可以同时提高正极极片浆料的稳定性。
在本发明的一种实施例中，所述正极活性材料包括钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、磷酸钒锂、磷酸锰锂、镍钴锰锂氧化物和镍钴铝锂氧化物中的至少一种。
钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、磷酸钒锂、磷酸锰锂、镍钴锰锂氧化物和镍钴铝锂氧化物皆可以在去离子水作为溶剂的环境较为稳定地分散于正极极片浆料中，且较好地为锂离子提供嵌入脱出通道。
通过本发明实施例的锂离子电池的正极极片浆料，通过在正极极片浆料中添加两种不同的粘结剂，使得两者可以发挥协同作用，使得粘结剂同时具有较好的粘结强度以及柔韧性。从而可以保持较好的粘结性能，同时降低粘结剂的用量。正极极片浆料可以紧密附着于正极极片表面，同时制备得到的正极极片可以具有较好的柔韧性。同时由于粘结剂用量降低，正极活性材料的用量增加，可以一定程度提高锂离子电池的克容量，从而提高锂离子电池性能。
本发明实施例还提供一种锂离子电池的正极极片浆料的制备方法，所述方法包括：
步骤101，将第一粘结剂与第二粘结剂混合，得到复合粘结剂；
具体而言，为了粘结剂之间可以充分混合，达到协同增效效果，可以在将粘结剂溶于溶液之前，首先将第一粘结剂与第二粘结剂混合，得到复合粘结剂。
步骤102，将导电剂溶于第一溶剂中，得到第一混合溶液；
具体而言，为了提高导电剂在正极极片浆料中的分散效果，可以在将导电剂加入正极极片浆料之前，首先将导电剂溶于第一溶剂中，得到第一混合溶液。
步骤103，将所述复合粘结剂溶于第一混合溶液中，得到第二混合溶液；
在第一粘结剂与第二粘结剂混合完成后，可以将复合粘结剂溶于第一混合溶液中，得到第二混合溶液，以使混合好的第一粘结剂与第二粘结剂较好地分散于溶液中，得到第二混合溶液。
在具体实现中，可以在搅拌条件下，将复合粘结剂缓慢加入第一混合溶液中，以便复合粘结剂可以较为均匀地地分散于包含第一溶剂的第一混合溶液中。
步骤104，将所述正极活性材料加入所述第二混合溶液中，高速分散均匀后，得到正极极片浆料。
在完成第一粘结剂与第二粘结剂之间的混合与分散之后，可以将正极活性材料加入第二混合溶液中，其后可以对加入正极活性材料的混合溶液进行高速分散，以使第一粘结剂、第二粘结剂、导电剂以及正极活性材料可以均匀地分散于溶剂中，从而可以得到正极极片浆料。
在具体实现中，在高速分散均匀之后，所述正极极片浆料可能存在粘度过高的情况。同时，由于粘度较高，高速分散过程中产生的气泡可能无法很好地消除。在此情况下，可以根据实际需要，在正极极片浆料中加入适当的第一溶剂和/或第二溶剂。在粘度过高的情况下，也可以根据实际需要，考虑将少量第一溶剂和/或N-甲基吡咯烷酮加入正极极片浆料中，以降低粘度，便于气泡的消除以及后续正极极片浆料的应用。在粘度调整完成后，可以进一步采用真空消泡的方式，消除正极极片浆料中的气泡。
在具体实现中，为了去除正极极片浆料在制备过程中可能产生的粒径较大的块状物，以使正极极片浆料可以较为均匀地涂覆于金属基材的表面，在正极极片消泡完成后，可以进一步使正极极片浆料通过150目的网筛，确保正极极片浆料可以具有较好的细度。
在本发明的一种实施例中，所述将导电剂溶于第一溶剂中，得到第一混合溶液的步骤，包括：
S11，混合第一溶剂、第一导电剂后，加入第二溶剂，得到第一混合溶液；
具体而言，为了进一步提高正极极片浆料的导电性能，在正极极片浆料中添加导电剂。同时，为了使正极极片浆料的导电剂、粘结剂、以及正极活性材料可以更好地分散于溶剂中。可以将相对不容易分散的第一导电剂溶解首先溶解于第一溶剂中，并初步进行混合，使第一导电剂可以较好地分散于第一溶剂中。其后，可以进一步加入第二溶剂，使得第一导电剂可以更好地分散，得到第二混合溶液。
在本发明的一种实施例中，所述将所述正极活性材料加入所述第二混合溶液中，高速分散均匀后，得到正极极片浆料的步骤，包括：
S21，将所述正极活性材料、第二导电剂、以及第三导电剂混合均匀后，加入所述第二混合溶液中，高速分散均匀后，得到所述正极极片浆料。
具体而言，可以在正极极片浆料中进一步添加第二导电剂与第三导电剂，三种不同导电剂可以具有不同的形态和粒径，通过不同形态和粒径的导电剂复配使用，可以通过增加导电剂与金属基材之间的点点、点线、点面的结合方式，构建有效的三维导电网络，保证极片良好的电子导电能力的同时可以明显减少导电剂的使用量。
由于第二导电剂与第三导电剂相对于第一导电剂可以较为容易分散于溶剂中，同时，多种粉末状的原料直接加入第二混合溶液中，粉末状的原料相互之间可能较难在浆料中很好地分散。由此，可以首先将粉末形态的正极活性材料、第二导电剂与第三导电剂进行混合，使得粉末状的原料之间混合均匀后，再将粉末形态的混合物加入第二混合溶液中，得到正极极片浆料。
作为本发明的一种具体示例，图1为本发明实施例的一种锂离子电池的正极极片浆料的制备方法的示意图。
锂离子电池的正极极片浆料的制备方法可以包括如下步骤：
步骤201，将第一导电剂与第一溶剂进行混合，混合均匀后加入第二溶剂，充分混合后得到第一混合溶液；
步骤202，将第一粘结剂与第二粘结剂进行混合，混合均匀后得到复合粘结剂；
步骤203，将复合粘结剂加入第一混合溶液中，分散均匀后，得到第二混合溶液；
步骤205，将粉末形态的正极活性材料、第二导电剂、以及第三导电剂进行干混，得到粉末形态的混合物；
步骤206，将粉末形态的混合物加入第二混合溶液中，高速分散均匀，其后根据实际需要，加入第一溶剂、和/或N-甲基吡咯烷酮中以调节粘度，并采用真空消泡的方式消除其中的气泡，得到正极极片浆料。
本发明实施例的锂离子电池的正极极片浆料的制备方法，通过在制备过程中添加两种不同的粘结剂，使得两者可以发挥协同作用，使得粘结剂同时具有较好的粘结强度以及柔韧性。从而可以保持较好的粘结性能，同时降低粘结剂的用量。正极极片浆料可以紧密附着于正极极片表面，同时制备得到的正极极片可以具有较好的柔韧性。同时由于粘结剂用量降低，正极活性材料的用量增加，可以一定程度提高锂离子电池的克容量，从而提高锂离子电池性能。
本发明还提供一种锂离子电池，所述锂离子电池包括涂覆有如本发明实施例所述正极极片浆料的正极极片，或者包含涂覆有采用如有如本发明实施例所述制备方法制得的正极极片浆料的正极极片。其中，正极极片浆料的具体结构形式及工作原理已经在前述实施例中进行了详细说明，此处不再赘述。
本发明实施例还提供一种车辆，所述车辆包括如本发明实施例所述的锂离子电池。其中，锂离子电池中包含的正极极片所使用的正极极片浆料的具体结构形式及工作原理已经在前述实施例中进行了详细说明，此处不再赘述。
为使本领域技术人员更好地理解本发明，以下通过多个具体的实施例来说明本发明的正极极片浆料的制备方法。
实施例1
碳纳米管、超导炭黑以及石墨烯的质量和:LA133粘结剂与聚丙烯酸丁酯的质量和:磷酸铁锂的质量比为1.5:3:95.5。其中，碳纳米管、超导炭黑以及石墨烯的质量比为1:1:1；LA133粘结剂与聚丙烯酸丁酯的质量的质量比为1:1。
(1)将碳纳米管与去离子水进行混合，混合均匀后加入乙醇，先中速搅拌10min，再高速搅拌50min，制得第一混合溶液；
(2)将LA133粘结剂与聚丙烯酸丁酯按照一定比例加入搅拌罐，设置搅拌速度为10转/分钟，分散速度为600转/分钟，搅拌20min，制得复合粘结剂；
(3)将复合粘结剂加入第一混合溶液中，设置搅拌速度为30转/分钟，分散速度为200转/分钟，搅拌40min，得到第二混合溶液；
(4)将粉末形态的磷酸铁锂、超导炭黑以及石墨烯进行干混分散，干混分散条件为：公转15rmp，自转600rmp，时间60min，得到粉末形态的混合物；
(5)将粉末形态的混合物加入第二混合溶液中，分多次加入搅拌罐，设置设置搅拌速度为30转/分钟，分散速度为800转/分钟，搅拌30min；当所有主料加入完后，设置搅拌速度为10转/分钟，分散速度为2500转/分钟，搅拌120min；
(6)加入去离子水以及N-甲基吡咯烷酮调节粘度，并采用真空消泡的方式消除其中的气泡，通过150目网筛后，得到正极极片浆料。
实施例2
碳纳米管、乙炔黑、KS-6、ECP、ECP-600JD以及石墨烯的质量和:LA133粘结剂与聚丙烯酸丁酯的质量和:磷酸铁锂的质量比为1.5:3:95.5。其中，碳纳米管、乙炔黑、KS-6、ECP、ECP-600JD以及石墨烯的质量比为1:1:1:1:1:1；LA133粘结剂与聚丙烯酸丁酯的质量比为1:1。
(1)将碳纳米管与去离子水进行混合，混合均匀后加入乙醇以及异丙醇，先中速搅拌10min，再高速搅拌60min，制得第一混合溶液；
(2)将LA133粘结剂与聚丙烯酸丁酯加入搅拌罐，设置搅拌速度为20转/分钟，分散速度为100转/分钟，搅拌30min，制得复合粘结剂；
(3)将复合粘结剂加入第一混合溶液中，设置搅拌速度为10转/分钟，分散速度为600转/分钟，搅拌30min，得到第二混合溶液；
(4)将粉末形态的磷酸铁锂、乙炔黑、KS-6、ECP、ECP-600JD以及石墨烯进行干混分散，干混分散条件为：公转30rmp，自转1000rmp，时间30min，得到粉末形态的混合物；
(5)将粉末形态的混合物加入第二混合溶液中，分多次加入搅拌罐，设置设置搅拌速度为10转/分钟，分散速度为1500转/分钟，搅拌60min；当所有主料加入完后，设置搅拌速度为30转/分钟，分散速度为1500转/分钟，搅拌360min；
(6)加入去离子水以及N-甲基吡咯烷酮调节粘度，并采用真空消泡的方式消除其中的气泡，通过150目网筛后，得到正极极片浆料。
实施例3
纳米碳纤维、乙炔黑以及石墨烯的质量和:聚丙烯腈多元共聚物与甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯的质量和:磷酸铁锂的质量比为2:2:96。其中，纳米碳纤维、乙炔黑、石墨烯的质量比为2:1:1；聚丙烯腈多元共聚物与甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯的质量比为2:1。
(1)将纳米碳纤维与去离子水进行混合，混合均匀后加入乙醇，先中速搅拌10min，再高速搅拌30min，制得第一混合溶液；
(2)将聚丙烯腈多元共聚物与甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯按照加入搅拌罐，设置搅拌速度为15转/分钟，分散速度为300转/分钟，搅拌20min，制得复合粘结剂；
(3)将复合粘结剂加入第一混合溶液中，设置搅拌速度为15转/分钟，分散速度为100转/分钟，搅拌60min，得到第二混合溶液；
(4)将粉末形态的钴酸锂、乙炔黑以及石墨烯进行干混分散，干混分散条件为：公转30rmp，自转1000rmp，时间40min，得到粉末形态的混合物；
(5)将粉末形态的混合物加入第二混合溶液中，分多次加入搅拌罐，设置设置搅拌速度为20转/分钟，分散速度为1000转/分钟，搅拌60min；当所有主料加入完后，设置搅拌速度为20转/分钟，分散速度为2000转/分钟，搅拌180min；
(6)加入去离子水、乙醇、以及异丙醇调节粘度，并采用真空消泡的方式消除其中的气泡，通过150目网筛后，得到正极极片浆料。
实施例4
金属纤维、乙炔黑以及石墨烯的质量和:丙烯酸和丙烯晴的共聚物与聚乙二醇二丙烯酸酯的质量和:磷酸铁锂的质量比为5:3:92。其中，金属纤维、乙炔黑以及石墨烯的质量比为2:2:1；丙烯酸和丙烯晴的共聚物与聚乙二醇二丙烯酸酯的质量比为1:2。
(1)将金属纤维与去离子水进行混合，混合均匀后加入乙醇，先中速搅拌10min，再高速搅拌40min，制得第一混合溶液；
(2)将丙烯酸和丙烯晴的共聚物与聚乙二醇二丙烯酸酯加入搅拌罐，设置搅拌速度为20转/分钟，分散速度为400转/分钟，搅拌15min，制得复合粘结剂；
(3)将复合粘结剂加入第一混合溶液中，设置搅拌速度为20转/分钟，分散速度为300转/分钟，搅拌40min，得到第二混合溶液；
(4)将粉末形态的锰酸锂、乙炔黑以及石墨烯进行干混分散，干混分散条件为：公转20rmp，自转800rmp，时间40min，得到粉末形态的混合物；
(5)将粉末形态的混合物加入第二混合溶液中，分多次加入搅拌罐，设置设置搅拌速度为20转/分钟，分散速度为1000转/分钟，搅拌60min；当所有主料加入完后，设置搅拌速度为20转/分钟，分散速度为2000转/分钟，搅拌240min；
(6)加入去离子水、乙醇、以及异丙醇调节粘度，并采用真空消泡的方式消除其中的气泡，通过150目网筛后，得到正极极片浆料。
实施例5
碳纳米管、超导炭黑以及石墨烯的质量和:LA133粘结剂与聚丙烯酸丁酯的质量和:磷酸钒锂的质量比为1.5:3:95.5。其中，碳纳米管、超导炭黑以及石墨烯的质量比为3:1:2；LA133粘结剂与聚丙烯酸丁酯的质量比为1:1。
(1)将碳纳米管与去离子水进行混合，混合均匀后加入乙醇，先中速搅拌10min，再高速搅拌40min，制得第一混合溶液；
(2)将LA133粘结剂与聚丙烯酸丁酯按照一定比例加入搅拌罐，设置搅拌速度为15转/分钟，分散速度为400转/分钟，搅拌20min，制得复合粘结剂；
(3)将复合粘结剂加入第一混合溶液中，设置搅拌速度为20转/分钟，分散速度为300转/分钟，搅拌40min，得到第二混合溶液；
(4)将粉末形态的磷酸钒锂、超导炭黑以及石墨烯进行干混分散，干混分散条件为：公转25rmp，自转800rmp，时间50min，得到粉末形态的混合物；
(5)将粉末形态的混合物加入第二混合溶液中，分多次加入搅拌罐，设置设置搅拌速度为20转/分钟，分散速度为1200转/分钟，搅拌60min；当所有主料加入完后，设置搅拌速度为20转/分钟，分散速度为2000转/分钟，搅拌240min；
(6)加入去离子水以及N-甲基吡咯烷酮调节粘度，并采用真空消泡的方式消除其中的气泡，通过150目网筛后，得到正极极片浆料。
实施例6
碳纳米管、乙炔黑、KS-6、ECP、ECP-600JD以及石墨烯的质量和:LA133粘结剂与聚丙烯酸丁酯的质量和:磷酸锰锂的质量比为1.5:3:95.5。其中，碳纳米管、乙炔黑、KS-6、ECP、ECP-600JD以及石墨烯的质量比为1:1:1:1:1:1；LA133粘结剂与聚丙烯酸丁酯之间的质量比为1:1。
(1)将碳纳米管与去离子水进行混合，混合均匀后加入乙醇以及异丙醇，先中速搅拌10min，再高速搅拌40min，制得第一混合溶液；
(2)将LA133粘结剂与聚丙烯酸丁酯加入搅拌罐，设置搅拌速度为15转/分钟，分散速度为300转/分钟，搅拌10-30min，制得复合粘结剂；
(3)将复合粘结剂加入第一混合溶液中，设置搅拌速度为10-30转/分钟，分散速度为300转/分钟，搅拌40min，得到第二混合溶液；
(4)将粉末形态的磷酸锰锂、乙炔黑、KS-6、ECP、ECP-600JD以及石墨烯进行干混分散，干混分散条件为：公转20rmp，自转700rmp，时间50min，得到粉末形态的混合物；
(5)将粉末形态的混合物加入第二混合溶液中，分多次加入搅拌罐，设置设置搅拌速度为20转/分钟，分散速度为1200转/分钟，搅拌50min；当所有主料加入完后，设置搅拌速度为20转/分钟，分散速度为1000转/分钟，搅拌240min；
(6)加入去离子水以及N-甲基吡咯烷酮调节粘度，并采用真空消泡的方式消除其中的气泡，通过150目网筛后，得到正极极片浆料。
实施例7
碳纳米管、乙炔黑、KS-6、ECP、ECP-600JD以及石墨烯的质量和:LA133粘结剂与聚丙烯酸丁酯的质量和:镍钴锰锂氧化物和镍钴铝锂氧化物的质量和之间的质量比为1.5:3:95.5。其中，碳纳米管、乙炔黑、KS-6、ECP、ECP-600JD以及石墨烯的质量比为1:1:1:1:1:1；镍钴锰锂氧化物和镍钴铝锂氧化物之间的质量比为1:2。
(1)将碳纳米管与去离子水进行混合，混合均匀后加入乙醇以及异丙醇，先中速搅拌10min，再高速搅拌50min，制得第一混合溶液；
(2)将LA133粘结剂与聚丙烯酸丁酯加入搅拌罐，设置搅拌速度为15转/分钟，分散速度为400转/分钟，搅拌20min，制得复合粘结剂；
(3)将复合粘结剂加入第一混合溶液中，设置搅拌速度为10-30转/分钟，分散速度为400转/分钟，搅拌50min，得到第二混合溶液；
(4)将粉末形态的镍钴锰锂氧化物和镍钴铝锂氧化物、乙炔黑、KS-6、ECP、ECP-600JD以及石墨烯进行干混分散，干混分散条件为：公转20rmp，自转800rmp，时间50min，得到粉末形态的混合物；
(5)将粉末形态的混合物加入第二混合溶液中，分多次加入搅拌罐，设置设置搅拌速度为25转/分钟，分散速度为1200转/分钟，搅拌60min；当所有主料加入完后，设置搅拌速度为20转/分钟，分散速度为2000转/分钟，搅拌360min；
(6)加入去离子水以及N-甲基吡咯烷酮调节粘度，并采用真空消泡的方式消除其中的气泡，通过150目网筛后，得到正极极片浆料。
对比例1
碳纳米管、超导炭黑以及石墨烯的质量和:羧甲基纤维素(CMC)和丁苯橡胶(SBR)的质量和:磷酸钒锂的质量比为1.5:3:95.5。其中，碳纳米管、超导炭黑以及石墨烯的质量比为1:1:1；羧甲基纤维素(CMC)和丁苯橡胶(SBR)的质量比为1:1。
(1)将碳纳米管与去离子水进行混合，先中速搅拌10min，再高速搅拌50min，制得第一混合溶液；
(2)将羧甲基纤维素(CMC)和丁苯橡胶(SBR)的质量和按照一定比例加入搅拌罐，设置搅拌速度为10转/分钟，分散速度为600转/分钟，搅拌20min，制得复合粘结剂；
(3)将复合粘结剂加入第一混合溶液中，设置搅拌速度为10转/分钟，分散速度为200转/分钟，搅拌40min，得到第二混合溶液；
(4)将粉末形态的磷酸钒锂、超导炭黑以及石墨烯进行干混分散，干混分散条件为：公转15rmp，自转600rmp，时间60min，得到粉末形态的混合物；
(5)将粉末形态的混合物加入第二混合溶液中，分多次加入搅拌罐，设置设置搅拌速度为30转/分钟，分散速度为800转/分钟，搅拌30min；当所有主料加入完后，设置搅拌速度为10转/分钟，分散速度为2500转/分钟，搅拌120min；
(6)加入去离子水以及N-甲基吡咯烷酮调节粘度，并采用真空消泡的方式消除其中的气泡，通过150目网筛后，得到正极极片浆料。
以下通过具体的实验数据来说明本发明实施例相比于现有技术的部分优点。
采用实施例1、实施例2以及对比例1的制备得到的正极极片浆料，通过涂布机双面涂布在15μm厚的铝箔上，再进行干燥和辊压，制得实施例1、实施例2以及对比例1对应的正极极片。
浆料细度测试：采用刮板细度计测试浆料颗粒度。
浆料稳定性测试：将实施例2与对比例1制得的正极极片浆料搁置，在不同的时间段采集正极极片上层部分的液体，测试固含量。
正极极片表面开裂测试：正极极片制备过程中的涂布方式与干燥方式控制处于相同条件，正极极片制备完成后，观察正极极片的开裂情况。
正极极片柔韧性测试：将制备完成的正极极片对折相同次数后使用相同的压辊来回辊压三次，记录正极极片开裂情况。
电池性能测试：分别制作包含实施例1、实施例2以及对比例1对应的正极极片的锂离子电池，其后对锂离子电池进行充放电测试，测试条件为：室温，1C充电，1C放电，电压区间2.5-3.65V。
测试结果如下：
浆料细度测试：
实施例1制得的正极极片浆料，颗粒度为8μm。实施例2制得的正极极片浆料，颗粒度为7μm。对比例1制得的正极极片浆料，颗粒度为16μm。
可见，实施例1、2制备得到的正极极片浆料，颗粒度均明显小于对比例1，且均达到了颗粒度小于等于15μm，在此条件下，正极极片浆料可以具有更好的浆料分散效果。
浆料稳定性测试：
如图2的正极极片浆料固含量变化示意图所示，随着搁置时间增加，实施例2的上层固含量基本没有变化，而对比例1的上层固含量逐渐降低。
可见，实施例2制得的正极极片浆料具有更好的稳定性，更加容易制备得到较好的正极极片。
正极极片表面开裂测试：
通过肉眼观察，实施例1制得的正极极片浆料制得的正极极片，表面平整没有裂纹。实施例2制得的正极极片浆料制得的正极极片，表面平整没有裂纹。对比例1制得的正极极片浆料制得的正极极片，表面出现一定程度的裂纹。
可见，实施例1和实施例2制备得到的正极极片浆料可以具有更好的成膜效果，可以更好地附着于金属基材的表面。
极片柔韧性测试：
如图3的正极极片的示意图所示，实施例1制得的正极极片浆料制得的正极极片302，压痕处无开裂。实施例2制得的正极极片浆料制得的正极极片303，压痕处无开裂。对比例1制得的正极极片浆料制得的正极极片301，压痕处具有较为明显的裂纹。
可见，实施例1和实施例2制备得到的正极极片浆料可以具有更好的柔韧性以及加工性能。
电池性能测试：
如图4的电池的循环性能测试的示意图所示，包含实施例1或实施例2制得的正极极片浆料制得的正极极片的锂离子电池，相对于包含对比例1制得的正极极片浆料制得的正极极片的锂离子电池具有更高的克容量。
可见，实施例1和实施例2制备得到的正极极片浆料制得的正极极片，可以使电池具有更好的电化学性能，更高的能量密度，从而通过采用涂覆本发明制备得到的正极极片浆料，可以获得更好的电池性能。
以上对本发明所提供的一种锂离子电池的正极极片浆料、一种锂离子电池的正极极片浆料的制备方法、一种锂离子电池、以及一种车辆进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种锂离子电池的正极极片浆料，其特征在于，包括正极活性材料、第一粘结剂、第二粘结剂、导电剂、以及第一溶剂；
其中，所述第一粘结剂包括聚丙烯酸类粘结剂，所述第二粘结剂包括聚丙烯酸酯类粘结剂，所述第一溶剂包括去离子水；所述第一粘结剂与第二粘结剂的质量和与所述正极活性材料之间的质量比为2-5:90-96。
2.根据权利要求1所述的正极极片浆料，其特征在于，所述聚丙烯酸类粘结剂包括聚丙烯腈多元共聚物，和/或，丙烯酸和丙烯晴的共聚物；所述丙烯酸酯类粘结剂包括甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚丙烯酸丁酯中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的正极极片浆料，其特征在于，所述导电剂包括第一导电剂、第二导电剂、以及第三导电剂；
其中，所述第一导电剂包括纳米碳纤维、碳纳米管、金属纤维中的至少一种，所述第二导电剂包括乙炔黑和/或导电石墨，所述第三导电剂包括石墨烯；所述第一导电剂、第二导电剂、以及第三导电剂的质量和与所述正极活性材料之间的质量比为1-3:90-96。
4.根据权利要求1所述的正极极片浆料，其特征在于，还包括第二溶剂，所述第二溶剂包括醇类溶剂；所述醇类溶剂包括乙醇和/或异丙醇。
5.根据权利要求1所述的正极极片浆料，其特征在于，所述正极活性材料包括钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、磷酸钒锂、磷酸锰锂、镍钴锰锂氧化物和镍钴铝锂氧化物中的至少一种。
6.一种锂离子电池的正极极片浆料的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
将第一粘结剂与第二粘结剂混合，得到复合粘结剂；
将导电剂溶于第一溶剂中，得到第一混合溶液；
将所述复合粘结剂溶于第一混合溶液中，得到第二混合溶液；
将所述正极活性材料加入所述第二混合溶液中，高速分散均匀后，得到正极极片浆料。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述将导电剂溶于第一溶剂中，得到第一混合溶液的步骤，包括：
混合第一溶剂、第一导电剂后，加入第二溶剂，得到第一混合溶液。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述将所述正极活性材料加入所述第二混合溶液中，高速分散均匀后，得到正极极片浆料的步骤，包括：
将所述正极活性材料、第二导电剂、以及第三导电剂混合均匀后，加入所述第二混合溶液中，高速分散均匀后，得到所述正极极片浆料。
9.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包括涂覆有如权利要求1～5任一项所述正极极片浆料的正极极片，或者包含涂覆有采用如权利要求6～8任一项所述制备方法制得的正极极片浆料的正极极片。
10.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括如权利要求9所述的锂离子电池。
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