一种锂离子电池水性正极浆料及其制备方法与流程
未命名
08-02
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1.本发明属于锂离子电池技术领域,尤其涉及一种锂离子电池水性正极浆料及其制备方法。
背景技术:
2.锂离子电池因为其能量密度高、可重复利用且无污染,符合可持续发展理念,发展前景十分乐观。粘结剂是电池的重要组成部分,虽然在电池配比中只占一小部分,约2%~5%,但其对浆料的稳定性、粘结性以及电池的性能具有很大的影响。对于锂离子电池正极浆料,最常用的粘结剂就是偏聚四氟乙烯(pvdf),但是pvdf价格昂贵,且其配料必须使用有毒溶剂nmp,不仅回收成本高,而且会对环境和人员身体健康造成损害。因此人们急需一种绿色的、成本低的、对人体无危害的正极水性粘结剂配料方式。
3.虽然水性粘结剂具有很多优点,在石墨负极上也得到了很好的应用,但是在正极上存在很多前工序制程上的问题,如浆料流动性差、容易呈果冻状、单面涂布干燥困难且容易卷边和产生龟裂纹、易断带等问题,这些问题严重阻碍了水性粘结剂在正极上的大规模商业化进程。许多研究人员都致力于解决水性正极极片问题,如专利申请cn115472765a提出了一种添加nmp+pc混合溶剂的方式提高浆料流动性、并在涂布烘烤阶段添加了加湿装置来防止涂布干裂并增加极片柔韧性的方法。但这种方法的缺点是容易导致浆料固含量偏低,加湿装置的添加和固含量的降低会增加烘烤时间和难度,在一定程度上增加了制造成本。专利申请cn115692620a提出了一种分段式干燥法对浆料进行干燥防止涂布开裂和断带问题,但该方法涂布面密度低,只有120g/m2~140g/m2,由于采用分段式干燥,使得烘烤效率也有所降低。
技术实现要素:
4.本发明实施例提供一种锂离子电池水性正极浆料及其制备方法,旨在解决锂离子电池正极浆料容易出现浆料流动性差、呈果冻状的现象,导致经其单面涂布过的电极极片烘烤中容易卷边、产生龟裂纹和易断带的问题。
5.为了达到上述目的,本发明实施例提供一种锂离子电池水性正极浆料及其制备方法,采用如下方案:
6.一方面,本发明提供了一种锂离子电池水性正极浆料,所述锂离子电池水性正极浆料包括质量比为100:(47~60)的混合溶质和混合溶剂;
7.以所述混合溶质的质量为100%计,所述混合溶质包括:91%~97%(根据实际使用需要,可以为91%,或者为95%,或者为96%,或者为97%等等)正极活性材料、1%~3.5%(根据实际使用需要,可以为1%,或者为1.5%,或者为2%,或者为3.5%等等)导电剂、1.5%~5%(根据实际使用需要,可以为1.5%,或者为2.5%,或者为4%,或者为5%等等)水性粘结剂、0.1%~1%(根据实际使用需要,可以为0.1%,或者为0.5%,或者为0.8%,或者为1%等等)表面活性剂;
8.以所述混合溶剂的质量为100%计,所述混合溶剂包括:92%~96%(根据实际使用需要,可以为92%,或者为93%,或者为95%,或者为96%等等)去离子水和4%~8%(根据实际使用需要,可以为4%,或者为5%,或者为6%,或者为8%等等)的有机溶剂;
9.所述百分比为质量百分比。
10.作为优选的实施方式,所述正极活性材料为磷酸铁锂或磷酸锰铁锂。
11.作为优选的实施方式,所述导电剂为sp、乙炔黑、导电石墨、碳纳米管导电浆料中的一种或至少两种的混合物。
12.优选的,所述碳纳米管导电浆料包括如下按质量百分比计的组分:3.5%~5.5%碳纳米管、0.3%~1% sp、0.2%~0.5%分散剂和93%~96%水。
13.优选的,所述分散剂为碳纳米管水分散剂(tnwdis)。作为优选的实施方式,所述水性粘结剂包括质量比为(1:1)~(1:3.5)(根据实际使用需要,可以为1:1,或者为1:2,或者为1:3,或者为1:3.5等等)的第一水性粘结剂和第二水性粘结剂;所述第一水性粘结剂为聚丙烯腈类多元共聚物、聚丙烯酸酯(卡波姆树脂)、羧甲基纤维素钠、海藻酸钠、聚四氟乙烯乳液中的一种或至少两种的混合物;所述第二水性粘结剂为聚丙烯酸酯、sbr、海藻酸钠、聚四氟乙烯乳液中的一种或至少两种的混合物。
14.作为优选的实施方式,所述表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵(ctab)、月桂酸、丙烯酸、聚异丁烯基丁二酰亚胺和α-烯基磺酸盐中的一种或至少两种的混合物。在本技术实施例中,表面活性剂主要起到分散作用,表面活性剂均匀分布在导电剂和碳包覆的磷酸铁锂正极颗粒表面,能够起到空间位阻效应,通过静电排斥避免颗粒之间的团聚,从而有效保证分散的均匀性。
15.作为优选的实施方式,所述有机溶剂为nmp。
16.另一方面,本发明提供了一种锂离子电池水性正极浆料的制备方法,包括如下步骤:
17.s1:将73%~91%(指的是以92%~96%去离子水的质量为100%计,此处的去离子水用量为92%~96%去离子水的73%~91%。)所述去离子水和所述第一水性粘结剂预混,搅拌1min~60min(根据实际使用需要,可以为1min,或者为10min,或者为30min,或者为60min等等)得到水性胶体;
18.s2:在步骤s1得到的所述水性胶体中加入所述导电剂,搅拌1min~60min(根据实际使用需要,可以为1min,或者为10min,或者为30min,或者为60min等等)得到导电胶体;
19.s3:将步骤s2得到的所述导电胶体与干混物料混合搅拌1min~60min(根据实际使用需要,可以为1min,或者为10min,或者为30min,或者为60min等等),然后加入所述有机溶剂搅拌1min~120min(根据实际使用需要,可以为1min,或者为10min,或者为80min,或者为120min等等),得到混合浆料;
20.所述干混物料为所述正极活性材料、所述表面活性剂中的一种或者两种的混合物;
21.s4:在步骤s3得到的所述混合浆料中加入9%~27%(指的是以92%~96%去离子水的质量为100%计,此处的去离子水用量为92%~96%去离子水的9%~27%。)所述去离子水后搅拌,然后加入所述第二水性粘结剂,搅拌1min~60min(根据实际使用需要,可以为1min,或者为10min,或者为30min,或者为60min等等),得到所述锂离子电池水性正极浆料;
22.步骤s1和步骤s4中所述百分比均为质量百分比。
23.作为优选的实施方式,当选用的表面活性剂为固态时,所述干混物料为所述正极活性材料和所述表面活性剂混合搅拌1min~60min(根据实际使用需要,可以为1min,或者为10min,或者为30min,或者为60min等等)后得到的混合物;当选用的表面活性剂为液态时,所述干混物料为所述正极活性材料,并且所述表面活性剂的添加方式为在实施步骤s4前将所述表面活性剂加入步骤s3得到的所述混合浆料中搅拌1min~60min(根据实际使用需要,可以为1min,或者为10min,或者为30min,或者为60min等等)。这样,能够使表面活性剂在浆料中起到分散剂的作用,在分散浆料的同时能够改善浆料中各物料的相容性和亲和性,降低浆料表面张力和表面自由能,从而增加浆料的流动性。
24.作为优选的实施方式,步骤s4中所述加入去离子水的方式为将所述去离子水等分后至少分两次加入,第一次加入所述去离子水搅拌1min~120min,第二次及其以上加入所述去离子水搅拌1min~60min(根据实际使用需要,可以为1min,或者为10min,或者为30min,或者为60min等等)。这样,能够进一步保证表面活性剂在浆料中的分散作用,在分散浆料的同时能够改善浆料中各物料的相容性和亲和性,降低浆料表面张力和表面自由能,从而增加浆料的流动性。
25.作为优选的实施方式,所述锂离子电池水性正极浆料的粘度为5000mpa
·
s~10000mpa
·
s,细度小于15μm。
26.本发明通过在锂离子电池正极浆料中添加了一种包括十六烷基三甲基溴化铵(ctab)、月桂酸、丙烯酸稀释剂、聚异丁烯基丁二酰亚胺和α-烯基磺酸盐中的一种或几种混合物的表面活性剂,使用合适的配料方式使其在所述浆料中充当分散剂对浆料进行分散,改善了浆料中各物料的相容性和亲和性,降低了浆料表面张力和表面自由能,从而增加了浆料的流动性,有效防止了浆料团聚和呈凝胶状的问题。本发明可以解决现有的锂离子电池浆料流动性差、容易呈果冻状的现象,以及经浆料单面涂布后的电池极片易卷边、干裂、断带等问题,本发明提供的一种锂离子电池水性正极浆料及其制备方法,极大提高了极片良品率,使用的表面活性剂占比较低,而且成本低廉,降低了锂离子电池正极浆料制造成本,符合绿色环保的可持续发展道路。
附图说明
27.图1是本发明实施例提供的一种锂离子电池水性正极浆料制备的配料流程图。
具体实施方式
28.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
29.需要说明,若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、顶、底
……
),则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
30.在本技术中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等
术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
31.需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
32.另外,若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
33.目前,锂离子电池正极浆料容易出现浆料流动性差、呈果冻状的现象,导致经其涂布过的电极极片烘烤中容易卷边、产生龟裂纹和易断带的问题。
34.为了解决上述技术问题,本发明提出了一种锂离子电池水性正极浆料及其制备方法。其制备的配料流程图如图1所示。
35.实施例一
36.本实施例中所述正极活性材料选用磷酸铁锂;所述导电剂选用sp、碳纳米管导电浆料;所述第一水性粘结剂选用聚丙烯腈类多元共聚物(la133b),所述第二水性粘结剂为sbr;所述表面活性剂选用十六烷基三甲基溴化铵,所述有机溶剂为nmp。所述锂离子电池水性正极浆料包括质量比为100:47的混合溶质和混合溶剂。
37.所述碳纳米管导电浆料包括如下按质量百分比计的组分:3.5%碳纳米管、0.3%sp、0.2%碳纳米管水分散剂和96%水;各组分混合均匀即可。本实施例提供了一种锂离子电池水性正极浆料及其制备方法,具体制备方法包括如下步骤:
38.按照质量百分比分别取93%的磷酸铁锂、0.5%的sp、2%的碳纳米管导电浆料、1%的聚丙烯腈类多元共聚物(la133b)、2.5%的sbr、1%的十六烷基三甲基溴化铵、94%的去离子水和6%的nmp;
39.s1:将74%的所述去离子水和所述聚丙烯腈类多元共聚物(la133b)预混,控制搅拌机公转25rpm,自转800rpm搅拌20min得到水性胶体;
40.s2:在步骤s1得到的所述水性胶体中加入碳纳米管导电浆料和sp,控制搅拌机公转25rpm,自转800rpm搅拌20min得到导电胶体;
41.s3:将磷酸铁锂与十六烷基三甲基溴化铵进行干混,控制搅拌机公转20rpm,自转500rpm搅拌15min得到干混物料;将所述干混物料与步骤s2得到的所述导电胶体混合后,控制搅拌机公转25rpm搅拌5min,然后加入nmp,控制搅拌机公转35rpm,自转3500rpm搅拌60min,得到混合浆料。
42.s4:在步骤s3得到的混合浆料中加入26%的所述去离子水后搅拌:第一次加入13%的所述去离子水控制搅拌机公转35rpm,自转4000rpm搅拌60min,第二次加入13%的所述去离子水控制搅拌机公转35rpm,自转4000rpm搅拌20min,然后加入所述sbr,控制搅拌机
公转25rpm,自转2000rpm,搅拌20min,得到所述锂离子电池水性正极浆料。
43.所述锂离子电池水性正极浆料的粘度为5000mpa
·
s~10000mpa
·
s,细度小于15μm。
44.本实施例制备得到的所述锂离子电池水性正极浆料流动性较强,无果冻状凝固,将制备得到的所述锂离子电池水性正极浆料对所述锂离子电池的极片进行涂布,涂布烘烤后得到的涂布极片单面密度达到220g/m2,涂布极片无干燥龟裂、卷边或断带现象,所述涂布烘烤的烤箱中间段温度设置为95℃,相比其他段温度设置的更高。
45.实施例二
46.本实施例中所述正极活性材料选用磷酸铁锂;所述导电剂选用sp、碳纳米管导电浆料;所述第一水性粘结剂为羧甲基纤维素钠;所述第二水性粘结剂选用聚丙烯酸酯;所述表面活性剂选用月桂酸、丙烯酸、聚异丁烯基丁二酰亚胺和α-烯基磺酸盐(聚异丁烯基丁二酰亚胺和α-烯基磺酸盐按质量比2:1混合得到混合物;月桂酸、丙烯酸、所述混合物的质量比为1:1:1);所述有机溶剂为nmp。所述锂离子电池水性正极浆料包括质量比为100:60的混合溶质和混合溶剂。
47.所述碳纳米管导电浆料包括如下按质量百分比计的组分:5.5%碳纳米管、1%sp、0.5%碳纳米管水分散剂和93%水;各组分混合均匀即可。本实施例提供了一种锂离子电池水性正极浆料及其制备方法,具体制备方法包括如下步骤:
48.按照质量比分别称取92%的磷酸铁锂、0.5%的sp、2%的碳纳米管导电浆料、3.5%的聚丙烯酸酯、1%的羧甲基纤维素钠、0.25%的月桂酸、0.25%的丙烯酸、0.25%的聚异丁烯基丁二酰亚胺、0.25%的α-烯基磺酸盐、92%的去离子水和8%的nmp;
49.s1:将90%的所述去离子水和所述羧甲基纤维素钠预混,控制搅拌机公转25rpm,自转800rpm搅拌30min得到水性胶体;
50.s2:在步骤s1得到的所述水性胶体中加入碳纳米管导电浆料和sp,控制搅拌机公转25rpm,自转800rpm搅拌30min得到导电胶体;
51.s3:将磷酸铁锂与步骤s2得到的所述导电胶体混合后控制搅拌机公转25rpm搅拌60min,然后加入nmp,控制搅拌机公转35rpm,自转3500rpm搅拌120min,然后加入月桂酸、丙烯酸、聚异丁烯基丁二酰亚胺和α-烯基磺酸盐,控制搅拌机公转30rpm,自转3000rpm搅拌30min得到混合浆料。
52.s4:在步骤s3得到的混合浆料中加入10%的所述去离子水后搅拌:第一次加入5%的所述去离子水控制搅拌机以公转35rpm,自转4000rpm搅拌120min,第二次加入5%的所述去离子水控制搅拌机以公转35rpm,自转4000rpm搅拌40min,然后加入所述聚丙烯酸酯,控制搅拌机以公转25rpm,自转2000rpm,搅拌40min,得到所述锂离子电池水性正极浆料。所述锂离子电池水性正极浆料的粘度为5000mpa
·
s~10000mpa
·
s,细度小于15μm。
53.本实施例制备得到的所述锂离子电池水性正极浆料流动性较强,无果冻状凝固,将制备得到的所述锂离子电池水性正极浆料对所述锂离子电池的极片进行涂布,涂布烘烤后得到的涂布极片单面密度达到160g/m2,涂布极片无干燥龟裂、卷边或断带现象,所述涂布烘烤的烤箱中间段温度设置为95℃,相比其他段温度设置的更高。
54.实施例三
55.所述水性粘结剂为3.5%的聚丙烯酸酯,所述锂离子电池水性正极浆料包括质量
比为100:55的混合溶质和混合溶剂。所述碳纳米管导电浆料包括如下按质量百分比计的组分:4.5%碳纳米管、0.7% sp、0.3%碳纳米管水分散剂和94.5%水。
56.其余组分、制备步骤均与实施例一相同。
57.对比实施例一
58.本实施例提供了一种锂离子电池水性正极浆料及其制备方法,具体制备方法中不添加任何表面活性剂,其余制备步骤与实施例一相同。
59.将本对比例制备得到的所述锂离子电池水性正极浆料对所述锂离子电池的极片进行涂布,涂布过程中所述浆料应流动性差出现了团聚问题,涂布烘烤后得到的涂布极片因干燥出现了卷边和表面轻微开裂的现象。实施例一中,由于加入了表面活性剂,其制得的浆料细度(细度为10um)较细,粘度(粘度5000cp~8000cp)较低,分散均匀性更好;而在对比实施例一中,由于没有加入表面活性剂,其制得的浆料细度(细度为15um)较粗,粘度(粘度8000cp~12000cp)较大,分散均匀性较差。
60.经实验发现,在相等固含量的条件下,没有添加表面活性剂制得的浆料粘度高,粘度能达到10000cp以上,该浆料易假塑性、过筛困难、涂布颗粒明显,烘烤时开裂、卷边、且容易断带。
61.对比实施例二
62.本实施例中所述正极活性材料选用磷酸铁锂;所述导电剂选用sp、碳纳米管导电浆料;所述水性粘结剂选用聚丙烯腈类多元共聚物(la133b)、sbr;所述表面活性剂选用十六烷基三甲基溴化铵,所述有机溶剂为nmp。
63.本实施例提供了一种锂离子电池水性正极浆料及其制备方法,具体制备方法包括如下步骤:
64.按照质量百分比分别称取93%的磷酸铁锂、0.5%的sp、2%的碳纳米管导电浆料、1%的聚丙烯腈类多元共聚物(la133b)、2.5%的sbr、1%的十六烷基三甲基溴化铵、94%的去离子水和6%的nmp;
65.s01:将82%的所述去离子水和所述聚丙烯腈类多元共聚物(la133b)、所述sbr和所述十六烷基三甲基溴化铵预混,控制搅拌机公转25rpm,自转800rpm搅拌20min得到水性胶体;
66.s02:在步骤s01得到的所述水性胶体中加入碳纳米管导电浆料和sp,控制搅拌机公转25rpm,自转800rpm搅拌20min得到导电胶体;
67.s03:将磷酸铁锂与步骤s02得到的所述导电胶体混合后,控制搅拌机公转25rpm搅拌5min,然后加入nmp,控制搅拌机公转35rpm,自转3500rpm搅拌60min,得到混合浆料。
68.s04:在步骤s03得到的混合浆料中加入12%的所述去离子水后搅拌:第一次加入6%的所述去离子水控制搅拌机公转35rpm,自转4000rpm搅拌60min,第二次加入6%的所述去离子水控制搅拌机公转35rpm,自转4000rpm搅拌20min,得到所述锂离子电池水性正极浆料。
69.本对比例中,直接将所有水性粘结剂和表面活性剂与部分去离子水预混得到水性胶体,后续混合浆料中不再额外加入所述水性粘结剂和表面活性剂,本对比例直接将表面活性剂和水性胶混合,这样表面活性剂易被水性胶体包裹、难以吸附在导电剂和碳包覆的磷酸铁锂正极颗粒表面,使得表面活性剂失去静电作用,不能有效防止浆料团聚,从而使制
备得到的所述锂离子电池水性正极浆料发生浆料团聚,分散均匀性较差。
70.本发明通过在锂离子电池正极浆料中添加了一种包括聚丙烯腈类多元共聚物、聚丙烯酸酯、羧甲基纤维素钠、海藻酸钠、sbr、聚四氟乙烯乳液中的一种或几种混合物的表面活性剂,使用合适的配料方式使其在所述浆料中充当分散剂对浆料进行分散,改善了浆料中各物料的相容性和亲和性,降低了浆料表面张力和表面自由能,有效防止了浆料团聚和呈凝胶状的问题,从而增加了浆料的流动性。本发明可以解决现有的锂离子电池浆料流动性差、容易呈果冻状的现象,以及经浆料单面涂布后的电池极片易卷边、干裂、断带等问题,本发明提供的一种锂离子电池水性正极浆料及其制备方法,极大提高了极片良品率,使用的表面活性剂占比较低,而且成本低廉,降低了锂离子电池正极浆料制造成本,符合绿色环保的可持续发展道路。
71.在本说明书的描述中,参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
72.此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
73.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
技术特征:
1.一种锂离子电池水性正极浆料,其特征在于,所述锂离子电池水性正极浆料包括质量比为100:(47~60)的混合溶质和混合溶剂;以所述混合溶质的质量为100%计,所述混合溶质包括:91%~97%正极活性材料、1%~3.5%导电剂、1.5%~5%水性粘结剂、0.1%~1%表面活性剂;所述百分比为质量百分比;以所述混合溶剂的质量为100%计,所述混合溶剂包括:92%~96%的去离子水和4%~8%的有机溶剂;所述百分比均为质量百分比。2.根据权利要求1所述的锂离子电池水性正极浆料,其特征在于,所述正极活性材料为磷酸铁锂或磷酸锰铁锂。3.根据权利要求1所述的锂离子电池水性正极浆料,其特征在于,所述导电剂为sp、乙炔黑、导电石墨、碳纳米管导电浆料中的一种或至少两种的混合物;所述碳纳米管导电浆料包括如下按质量百分比计的组分:3.5%~5.5%碳纳米管、0.3%~1%sp、0.2%~0.5%分散剂和93%~96%水。4.根据权利要求1所述的锂离子电池水性正极浆料,其特征在于,所述水性粘结剂包括质量比为(1:1)~(1:3.5)的第一水性粘结剂和第二水性粘结剂;所述第一水性粘结剂为聚丙烯腈类多元共聚物、聚丙烯酸酯、羧甲基纤维素钠、海藻酸钠、聚四氟乙烯乳液中的一种或至少两种的混合物;所述第二水性粘结剂为聚丙烯酸酯、sbr、海藻酸钠、聚四氟乙烯乳液中的一种或至少两种的混合物。5.根据权利要求1所述的锂离子电池水性正极浆料,其特征在于,所述表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵、月桂酸、丙烯酸、聚异丁烯基丁二酰亚胺和α-烯基磺酸盐中的一种或至少两种的混合物。6.根据权利要求1所述的锂离子电池水性正极浆料,其特征在于,所述有机溶剂为nmp。7.权利要求4所述的锂离子电池水性正极浆料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:s1:将73%~91%所述去离子水和所述第一水性粘结剂预混,搅拌1min~60min得到水性胶体;s2:在步骤s1得到的所述水性胶体中加入所述导电剂,搅拌1min~60min得到导电胶体;s3:将步骤s2得到的所述导电胶体与干混物料混合搅拌1min~60min,然后加入所述有机溶剂搅拌1min~120min,得到混合浆料;所述干混物料为所述正极活性材料、所述表面活性剂中的一种或者两种的混合物;s4:在步骤s3得到的所述混合浆料中加入9%~27%所述去离子水后搅拌,然后加入所述第二水性粘结剂,搅拌1min~60min,得到所述锂离子电池水性正极浆料;步骤s1和步骤s4中所述百分比均为质量百分比。8.根据权利要求7中所述的锂离子电池水性正极浆料的制备方法,其特征在于,所述锂离子电池水性正极浆料的粘度为5000mpa
·
s~10000mpa
·
s,细度小于15μm。9.根据权利要求7中所述的锂离子电池水性正极浆料的制备方法,其特征在于,当选用的表面活性剂为固态时,所述干混物料为所述正极活性材料和所述表面活性剂混合搅拌
1min~60min后得到的混合物;当选用的表面活性剂为液态时,所述干混物料为所述正极活性材料,所述表面活性剂的添加方式为在实施步骤s4前;所述表面活性剂的添加方式为将所述表面活性剂加入步骤s3得到的所述混合浆料中搅拌1min~60min。10.根据权利要求7中所述的锂离子电池水性正极浆料的制备方法,其特征在于,步骤s4中所述加入去离子水的方式为将所述去离子水等分后分两次及其以上加入,第一次加入所述去离子水搅拌1min~120min,第二次及其以上加入所述去离子水搅拌1min~60min。
技术总结
本发明适用于燃料电池领域,提供了一种锂离子电池水性正极浆料及其制备方法,所述锂离子电池水性正极浆料包括质量比为100:(47~60)的混合溶质和混合溶剂;混合溶质包括:91%~97%正极活性材料、1%~3.5%导电剂、1.5%~5%水性粘结剂、0.1%~1%表面活性剂;混合溶剂包括:92%~96%去离子水、4%~8%有机溶剂。本发明在合适的配料方式下加入表面活性剂来分散浆料,降低浆料表面张力,改善各物料的相容性和亲和性,能够有效解决锂电池浆料流动性差、易呈果冻状,以及经浆料涂布后的电池极片易卷边、干裂、断带等问题,极大提高了极片良品率,表面活性剂占比低,成本低廉,且绿色环保。保。保。
技术研发人员:吴福钧 王保 郭盼 李东翔
受保护的技术使用者:深圳市雄韬电源科技股份有限公司
技术研发日:2023.04.28
技术公布日:2023/8/1
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