水性粘结剂、其制备的锂离子电池正极浆料及制备方法及涂布方法技术

技术编号:10936922 阅读:154 留言:0更新日期:2015-01-21 17:58
本发明专利技术公开了一种水性粘结剂、其制备的锂离子电池正极浆料及制备方法及涂布方法。该水性粘结剂按质量份包括0.9-1.2份去离子水、0.05-0.12份羧甲基纤维素钠、0.1-0.5份LA132粘结剂、0.05-0.14份聚氨基甲酸酯、0.1-0.4份聚环氧乙烷和0.3-0.5份壳聚糖。本发明专利技术可以充放电稳定性和效率,优化电池内阻,提高使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种。该水性粘结剂按质量份包括0.9-1.2份去离子水、0.05-0.12份羧甲基纤维素钠、0.1-0.5份LA132粘结剂、0.05-0.14份聚氨基甲酸酯、0.1-0.4份聚环氧乙烷和0.3-0.5份壳聚糖。本专利技术可以充放电稳定性和效率,优化电池内阻,提高使用寿命。【专利说明】水性粘结剂、其制备的锂离子电池正极浆料及制备方法及 涂布方法
本专利技术涉及一种水性粘结剂、其制备的锂离子电池正极浆料及制备方法及涂布方 法,属于锂离子电池生产领域。
技术介绍
极片是锂离子电池的关键组成部分,极片的好坏直接影响着锂离子电池的电性能 及循环寿命,在锂离子电池构成中,极片分为正极片和负极片,在正极片的浆料制作中,目 前国内锂离子电池正级浆料体系基本还是采用油性体系,即采用有机材料NMP(N-甲基吡 咯)作为溶剂。使用油性体系有很多弊端:1、NMP本身有一定的毒性,对生产员工的身体不 利,生产过程也存在着污染环境的问题;2、与水系相比NMP价格较高且不易回收使生产成 本增加;3、NMP沸点高,涂布及后续烘烤极片时烤箱温度设置相对较高,增加了耗能,提高 了生产成本;4、配料、涂布环境湿度要求,配料、涂布间需要安装相应的除湿设备,增加了设 备投资。有鉴于此,越来越多的厂商开始使用水性粘结剂来生产正极浆料,然而,由于现有 的水性粘结剂及浆料及其制备技术较不成熟,导致现有的锂离子电池存在着充放电较不稳 定、效率较为低下、电池内阻较高、使用寿命较低的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于,提供一种水性粘结剂、其制备的锂离子电池正极浆料及制备 方法及涂布方法。本专利技术可以充放电稳定性和效率,优化电池内阻,提高使用寿命。 本专利技术的技术方案:一种水性粘结剂,按质量份包括0. 9-1. 2份去离子水、 0.05-0. 12份羧甲基纤维素钠、0. 1-0. 5份LA132粘结剂、0.05-0. 14份聚氨基甲酸酯、 0. 1-0. 4份聚环氧乙烷和0. 3-0. 5份壳聚糖。 上述的水性粘结剂中,按质量份包括1. 2份去离子水、0. 07份羧甲基纤维素钠、 0. 35份LA132粘结剂、0. 12份聚氨基甲酸酯、0. 2份聚环氧乙烷和0. 4份壳聚糖。 前述的水性粘结剂制备的锂离子电池正极浆料,按质量份包括0. 90-0. 93份 LiFeP04、0. 01-0. 03份导电剂A、0. 025-0. 045份导电剂B、0. 035-0. 045份水性粘结剂和 1. 0-1. 5份去离子水;所述的导电剂A为炭黑super-p,所述的导电剂B为石墨KS-6。 上述的锂离子电池正极浆料中,按质量份包括0. 92份LiFeP04、0. 02份导电剂A、 0. 035份导电剂B、0. 04份水性粘结剂和1. 3份去离子水;所述的导电剂A为炭黑super-p, 所述的导电剂B为石墨KS-6。 前述的锂离子电池正极浆料的制备方法,先加入去离子水和粘结剂,在自转2500 转/分钟和公转60转/分钟的条件下搅拌30-60分钟;再加入炭黑super-p,在自转3500 转/分钟和公转60转/分钟的条件下搅拌180-200分钟;然后加入石墨KS-6,在自转3000 转/分钟和公转50转/分钟的条件下搅拌60-120分钟;最后加入LiFePO 4,在自转3500转 /分钟和公转50转/分钟的条件下搅拌180-200分钟。 前述的锂离子电池正极浆料的涂布方法,将锂离子电池水性正极浆料固含量调整 至45-50%,再涂布于铝箔制的正极片,涂布时正极浆料的粘度为6000-10000mPa ? S。 上述的涂布方法中,经过三道单面涂布,将锂离子电池水性正极浆料倒入涂布机 的料槽中,将铝箔安装在涂布机上,铝箔的进给速度为2500毫米/分钟,第一道涂布的温度 为70°C,第二道涂布的温度为75°C,第三道涂布的温度为65°C。 与现有技术相比,本专利技术不仅对水性粘结剂的组分和配比关系作了改进,还对该 水性粘结剂制备的正极浆料的组分和配比关系作了改进,进一步,本专利技术还对锂离子电池 正极浆料的涂布方法的工序和参数作了改进,改进后的众参数协同作用,大幅提高了所制 得锂离子电池的充放电稳定性和效率,优化电池内阻,提高使用寿命。 申请人:对本专利技术制得的锂离子电池作了循环充放电试验,结果如图1所示,A线为 本专利技术循环充放电2000次后的容量保持率,B线为现有的锂离子电池水性正极浆料在经过 2000次循环充放电后的容量保持率。在经过2000次循环充放电后,本专利技术的容量保持率达 到93. 52%,而现有的锂离子电池水性正极浆料制得的锂离子电池,在经过2000次循环充 放电后,容量只能维持在89. 03%,因此本专利技术可以大大提高充放电稳定性和使用寿命。 同时, 申请人:还对本专利技术制得的锂离子电池的内阻作了测验,如果如下表所示: 【权利要求】1. 水性粘结剂,其特征在于:按质量份包括0. 9-1. 2份去离子水、0. 05-0. 12份羧甲基 纤维素钠、〇. 1-0. 5份LA132粘结剂、0. 05-0. 14份聚氨基甲酸酯、0. 1-0. 4份聚环氧乙烷和 0.3-0. 5份壳聚糖。2. 根据权利要求1所述的水性粘结剂,其特征在于:按质量份包括1. 2份去离子水、 〇. 07份羧甲基纤维素钠、0. 35份LA132粘结剂、0. 12份聚氨基甲酸酯、0. 2份聚环氧乙烷和 0.4份壳聚糖。3. 根据权利要求1或2所述的水性粘结剂制备的锂离子电池正极浆料,其特征在于: 按质量份包括〇. 90-0. 93份LiFeP04、0. 01-0. 03份导电剂A、0. 025-0. 045份导电剂B、 0. 035-0. 045份水性粘结剂和1. 0-1. 5份去离子水;所述的导电剂A为炭黑super-p,所述 的导电剂B为石墨KS-6。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:按质量份包括0. 92份 LiFeP04、0. 02份导电剂A、0. 035份导电剂B、0. 04份水性粘结剂和1. 3份去离子水;所述的 导电剂A为炭黑super-p,所述的导电剂B为石墨KS-6。5. 根据权利要求3或4所述的锂离子电池正极浆料的制备方法,其特征在于:先加入 去离子水和粘结剂,在自转2500转/分钟和公转60转/分钟的条件下搅拌30-60分钟;再 加入炭黑super-p,在自转3500转/分钟和公转60转/分钟的条件下搅拌180-200分钟; 然后加入石墨KS-6,在自转3000转/分钟和公转50转/分钟的条件下搅拌60-120分钟; 最后加入LiFeP0 4,在自转3500转/分钟和公转50转/分钟的条件下搅拌180-200分钟。6. 根据权利要求3或4所述的锂离子电池正极浆料的涂布方法,其特征在于:将锂离 子电池水性正极浆料固含量调整至45-50%,再涂布于铝箔制的正极片,涂布时正极浆料的 粘度为 6000-10000mPa · S。7. 根据权利要求6所述的涂布方法,其特征在于:经过三道单面涂布,将锂离子电池水 性正极浆料倒入涂布机的料槽中,将铝箔安装在涂布机上,铝本文档来自技高网...

【技术保护点】
水性粘结剂,其特征在于:按质量份包括0.9‑1.2份去离子水、0.05‑0.12份羧甲基纤维素钠、0.1‑0.5份LA132粘结剂、0.05‑0.14份聚氨基甲酸酯、0.1‑0.4份聚环氧乙烷和0.3‑0.5份壳聚糖。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:邵汉琦张灵志焦书仁何伟东焦宁夏旭明江舟
申请(专利权)人:浙江中科立德新材料有限公司
类型:发明
国别省市:浙江;33

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