一种锂离子电池的电池浆料及其制备方法、电极和电池技术

本发明专利技术公开了一种锂离子电池的电池浆料及其制备方法、电极和电池，电池浆料中包括N-甲基吡咯烷酮和碳酸酯混合溶剂；该电池浆料的制备方法，包括以下步骤：S1：取活性材料和导电剂搅拌混匀；S2：取N-甲基吡咯烷酮和碳酸酯在密闭容器中搅拌混匀，烘烤，得到N-甲基吡咯烷酮和碳酸酯混合溶剂；向S1的产物中加入S2得到的N-甲基吡咯烷酮和碳酸酯混合溶剂，搅拌混匀；向S3的产物中加入粘结剂和水，搅拌混匀。N-甲基吡咯烷酮和碳酸酯混合溶剂可以改善极片的粘结性能，还可以提高极片与基材的粘结力，防止极片掉粉和脱落，减少粘结剂的添加量，能够保证极片的粘结性能，而且所述碳酸酯在注液后该成分会溶入电解液中，对电芯的性能无影响。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锂电池
，尤其涉及一种锂离子电池的电池浆料及其制备方法、电极和电池。
技术介绍
锂离子电池由于能量密度高、体积小、重量轻且循环寿命长，对环境污染小等好等优点，而广泛应用于消费类电子、电动工具和电动汽车等领域。锂离子电池一般由正极、负极、隔膜和电解液等组成。其中正负极属于锂离子电池的核心部分，是电池进行充放电的主要载体和受体，其特性直接影响着电池性能的好坏。锂离子电池正负极的制备工艺包括制浆、涂布、对辊、分条、制片和卷绕等工序。在锂离子电池的制备工艺中，制浆工艺占有重要地位，电池浆料的质量将直接影响后续电池生产的工艺和质量。现有的制浆工艺是将按照比例配置好的正、负极所用的活性材料、导电剂、粘结剂、添加剂和溶剂等原料一次性加入搅拌分散设备，经搅拌一段时间后，制成电池浆料。现有的电池浆料在后续极片受辊压、分切、卷绕、人为移动的过程中，极片上的粉料很容易掉料或者剥落；脱落和剥离的粉料直接造成正负极含量的损失，进而影响电池的性能；另外粉料进入电池内部，容易导致电池发生内短路，造成容量或电压的损耗。为了解决此问题，人们想了许多办法，包括增加粘结剂的量；但是粘结剂属于浆料的一部分，导致正负极的固含量偏低。在能量密度越来越紧张的今日，增加粘结剂的量对电池容量不利；另外申请号为CN201010604224.5的专利采用提高粘结剂的粘性等方法来改善极片的掉粉和剥落等问题，但是粘结剂粘度提高的同时也伴随着电池其他性能的劣化。寻找一种既能够改善极片掉粉和剥落问题又不会降低电池其他性能的方法十分必要。专利
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是一种锂离子电池的电池浆料及其制备方法、电极和电池。本专利技术所采取的技术方案是：一种锂离子电池的电池浆料，所述电池浆料中包括活性材料，所述电池浆料中还包括N-甲基吡咯烷酮和碳酸酯混合溶剂。优选地，所述N-甲基吡咯烷酮和碳酸酯混合溶剂占所述电池浆料的1-10wt%。优选地，所述N-甲基吡咯烷酮和碳酸酯混合溶剂中所述N-甲基吡咯烷酮和所述碳酸酯的质量比为（80-95）：（5-20）。优选地，碳酸酯为碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸丙烯酯中的至少一种。本专利技术还提供了一种如上所述的锂离子电池的电池浆料的制备方法，包括以下步骤：S1：取电池正极或负极活性材料和导电剂搅拌混匀；S2：取N-甲基吡咯烷酮和碳酸酯在密闭容器中搅拌混匀，烘烤，得到N-甲基吡咯烷酮和碳酸酯混合溶剂；S3：向S1的产物中加入S2得到的所述N-甲基吡咯烷酮和碳酸酯混合溶剂，搅拌混匀；S4：向S3的产物中加入粘结剂和水，搅拌混匀。优选地，所述S2中所述的烘烤温度为80-100℃，时间为5-10h。优选地，所述N-甲基吡咯烷酮和碳酸酯混合溶剂占所述电池浆料的1-10wt%。优选地，所述N-甲基吡咯烷酮和碳酸酯混合溶剂中所述N-甲基吡咯烷酮和所述碳酸酯的质量比为（80-95）：（5-20）。本专利技术还提供了一种由如上所述的电池浆料制成的电极。本专利技术还提供了一种含有如上所述的电极的锂离子电池。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供了一种锂离子电池的电池浆料及其制备方法、电极和电池，所述锂离子电池的电池浆料中包括N-甲基吡咯烷酮和碳酸酯混合溶剂；该电池浆料的制备方法，包括以下步骤：S1：取电池正极或负极活性材料和导电剂搅拌混匀；S2：取N-甲基吡咯烷酮和碳酸酯在密闭容器中搅拌混匀，烘烤，得到N-甲基吡咯烷酮和碳酸酯混合溶剂；向S1的产物中加入S2得到的所述N-甲基吡咯烷酮和碳酸酯混合溶剂，搅拌混匀；向S3的产物中加入粘结剂和水，搅拌混匀。所述N-甲基吡咯烷酮和碳酸酯混合溶剂可以改善极片的粘结性能，还可以提高极片与基材的粘结力，防止涂布、对辊、分条、制片和卷绕等过程掉粉和脱落，可以减少粘结剂的添加量，仍旧能够保证极片的粘结性能，而且所述碳酸酯属于锂离子电池电解液的组分，在注液后该成分会溶入电解液中，对电芯的性能无影响，可以提高极片中活性材料的含量，进而提高电池的能量密度。附图说明图1为实施例1、对比例1和对比例2制备得到的电极粘结力对比图；图2为实施例1、对比例1和对比例2制备得到的电极电芯循环后厚度膨胀率对比图；图3为实施例1、对比例1和对比例2制备得到的电芯容量对比图；图4为实施例1、对比例1和对比例2制备得到的电芯循环性能对比图。具体实施方式以下将结合实施例对本专利技术的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本专利技术的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本专利技术的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本专利技术的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供了一种锂离子电池的电池浆料，所述电池浆料中包括活性材料，所述电池浆料中还包括N-甲基吡咯烷酮和碳酸酯混合溶剂。所述N-甲基吡咯烷酮和碳酸酯混合溶剂占所述电池浆料的1-10wt%。所述N-甲基吡咯烷酮和碳酸酯混合溶剂中所述N-甲基吡咯烷酮和所述碳酸酯的质量比为（80-95）：（5-20）。碳酸酯为碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸丙烯酯中的至少一种。本专利技术一种如上所述的锂离子电池的电池浆料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：取电池正极或负极活性材料和导电剂搅拌混匀；S2：取N-甲基吡咯烷酮和碳酸酯在密闭容器中搅拌混匀，烘烤，得到N-甲基吡咯烷酮和碳酸酯混合溶剂；S3：向S1的产物中加入S2得到的所述N-甲基吡咯烷酮和碳酸酯混合溶剂，搅拌混匀；S4：向S3的产物中加入水，搅拌混匀。所述S2中所述的烘烤温度为80-100℃，时间为5-10h。所述N-甲基吡咯烷酮和碳酸酯混合溶剂占所述电池浆料的1-10wt%。所述N-甲基吡咯烷酮和碳酸酯混合溶剂中所述N-甲基吡咯烷酮和所述碳酸酯的质量比为（80-95）：（5-20）。所述N-甲基吡咯烷酮和碳酸酯混合溶剂可以改善极片的粘结性能，还可以提高极片与基材的粘结力，防止涂布、对辊、分条、制片和卷绕等过程掉粉和脱落，可以减少粘结剂的添加量，仍旧能够保证极片的粘结性能，而且所述碳酸酯属于锂离子电池电解液的组分，在注液后该成分会溶入电解液中，对电芯的性能无影响，可以提高极片中活性材料的含量，进而提高电池的能量密度。所述碳酸酯占所述N-甲基吡咯烷酮和碳酸酯混合溶剂的为5-20wt%。本专利技术还提供了一种如上所述的电池浆料制成的电池极片。本专利技术提供了一种含有如上所述的电池极片的锂离子电池。实施例1：采用下列步骤制备电池浆料：S1：取电池正极或负极活性材料和导电剂搅拌混匀；S2：取80质量份的N-甲基吡咯烷酮、10质量份的碳酸二甲酯、10质量份的碳酸甲乙酯在密闭容器中以2000r/min的转速搅拌180min，混匀，80℃温度下烘烤10h，得到N-甲基吡咯烷酮和碳酸酯混合溶剂；S3：向S1的产物中加入S2得到的所述N-甲基吡咯烷酮和碳酸酯混合溶剂，所述N-甲基吡咯烷酮和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂离子电池的电池浆料，所述电池浆料中包括活性材料，其特征在于，所述电池浆料中还包括N‑甲基吡咯烷酮和碳酸酯混合溶剂。

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池的电池浆料，所述电池浆料中包括活性材料，其特征在于，所述电池浆料中还包括N-甲基吡咯烷酮和碳酸酯混合溶剂。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池的电池浆料，其特征在于，所述N-甲基吡咯烷酮和碳酸酯混合溶剂占所述电池浆料的1-10wt%。
3.根据权利要求1所述的锂离子电池的电池浆料，其特征在于，所述N-甲基吡咯烷酮和碳酸酯混合溶剂中所述N-甲基吡咯烷酮和所述碳酸酯的质量比为（80-95）：（5-20）。
4.根据权利要求1所述的锂离子电池的电池浆料，其特征在于，碳酸酯为碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸丙烯酯中的至少一种。
5.一种权利要求1-4任一项所述的锂离子电池的电池浆料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：取电池正极或负极活性材料和导电剂搅拌混匀；
S2：取N-甲基吡咯烷酮和碳酸酯在密闭容器中搅拌混...

【专利技术属性】
技术研发人员：康振华，韩晓辉，卢国杰，赵军锋，程君，李文良，
申请(专利权)人：曙鹏科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44