分散剂、正极浆料及锂离子电池制造技术

本申请公开了一种分散剂、正极浆料及锂离子电池。本申请中，所述分散剂包括：聚丙烯腈和聚苯乙烯；或者，所述分散剂包括第一共聚物，其中，所述第一共聚物由丙烯腈单体和苯乙烯单体共聚形成。本发明专利技术所述的分散剂，加入正极浆料中可减少匀浆过程中材料凝胶和团聚现象，降低浆料粘度，提高浆料的稳定性；提高正极材料的分散能力降低浆料粘度。分散能力降低浆料粘度。

【技术实现步骤摘要】
分散剂、正极浆料及锂离子电池


[0001]本专利技术实施例涉及锂离子电池领域，特别涉及分散剂、正极浆料及锂离子电池。

技术介绍

[0002]伴随着锂离子电池不断地发展和进步，对锂离子电池倍率、循环容量保持率、能量密度等方面都有着更高的要求。除去正极材料本身的影响之外，导电剂配方也对电池倍率、循环容量保持率、能量密度等方面有着至关重要的影响。因此，从材料端优化导电剂配方对于提高锂离子电池的性能有着至关重要的影响。
[0003]磷酸铁锂作为正极材料有着价格低，安全性高，续航能力强等优点。但由于磷酸铁锂本身导电性能较低，需要加入大量导电剂炭黑才能应用在电池中，且磷酸铁锂材料和炭黑的比表面积大均较大，在匀浆过程中往往会由于范德华力过大导致材料团聚，浆料凝胶等现象发生，大大影响生产效率。因此，改善浆料匀浆过程中的凝胶和团聚现象，成为当前迫切需要解决的问题。

技术实现思路

[0004]如本文所用，术语“单体单元”指的是聚合物中单体分子通过聚合反应形成的元素组成与单体完全相同的结构单元。例如，本专利技术中丙烯腈单体单元指的是其中，n为1；本专利技术中苯乙烯单体单元指的是其中，n为1。
[0005]本专利技术实施方式的目的在于提供一种分散剂、正极浆料及锂离子电池，使得使用了所述分散剂的正极浆料凝胶和团聚现象减少，生产效率得以提高。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术的实施方式提供了一种分散剂，所述分散剂包括：聚丙烯腈和聚苯乙烯；
[0007]或者，分散剂包括：所述第一共聚物；其中，所述第一共聚物由丙烯腈单体和苯乙烯单体共聚形成。
[0008]在一些优选的方案中，所述分散剂还包括聚丙烯酸。
[0009]在一些优选的方案中，所述分散剂由聚丙烯酸和聚苯乙烯溶于NMP制成。
[0010]在一些优选的方案中，所述聚丙烯酸和聚苯乙烯的质量比为(1:9)～(9:1)。
[0011]在一些优选的方案中，所述聚丙烯酸和聚苯乙烯的质量之和占所述分散剂总质量
的10～50％，更优选为20～40％。
[0012]在一些优选的方案中，所述分散剂由第一共聚物溶于NMP制成。
[0013]在一些优选的方案中，所述第一共聚物中，丙烯腈单体单元的质量百分比为10～90％，更优选为40％～60％。
[0014]在一些优选的方案中，所述第一共聚物中，苯乙烯单体单元的质量百分比为10～90％，更优选为40％～60％。
[0015]在一些优选的方案中，所述第一共聚物中，丙烯腈单体单元和苯乙烯单体单元的摩尔比为(1:9)～(9:1)，例如1:1。
[0016]在一些优选的方案中，所述第一共聚物的质量占所述分散剂总质量的10～50％，更优选为20～40％。
[0017]在一些优选的方案中，所述分散剂包括聚丙烯腈、聚苯乙烯和聚丙烯酸；且所述分散剂由聚丙烯腈、聚苯乙烯和聚丙烯酸溶于NMP制成。
[0018]在一些优选的方案中，所述聚丙烯腈、聚苯乙烯和聚丙烯酸的质量比为a:b:c；其中，a为10～90，b为10～90，c为10～90，且a+b+c＝100。
[0019]在一些优选的方案中，所述聚丙烯腈、聚苯乙烯和聚丙烯酸的质量比为1:1:1。
[0020]在一些优选的方案中，所述聚丙烯腈、聚苯乙烯和聚丙烯酸的质量之和占所述分散剂总质量的10～50％，更优选为20～40％。
[0021]在一些优选的方案中，所述分散剂包括所述第一共聚物和聚丙烯酸。
[0022]在一些优选的方案中，所述分散剂由所述第一共聚物和聚丙烯酸溶于NMP制成。
[0023]在一些优选的方案中，所述第一共聚物和聚丙烯酸的质量比为(9:1)～(1:9)，例如：1:1。
[0024]在一些优选的方案中，所述第一共聚物和聚丙烯酸的质量比为1:1。
[0025]在一些优选的方案中，所述第一共聚物和聚丙烯酸的质量之和占所述分散剂总质量的10～50％，更优选为20～40％。
[0026]在一些优选的方案中，所述聚丙烯腈的分子量为105～106g/mol。
[0027]在一些优选的方案中，所述聚苯乙烯的分子量为105～106g/mol。
[0028]在一些优选的方案中，所述第一共聚物的分子量为105～106g/mol。
[0029]在一些优选的方案中，所述聚丙烯酸的分子量为103～104g/mol，例如：1000～5000g/mol。
[0030]本专利技术的实施方式还提供了一种正极浆料，所述正极浆料包括正极活性材料、导电剂、粘结剂和所述分散剂。
[0031]在一些优选的方案中，所述正极浆料还包括NMP。
[0032]在一些优选的方案中，所述正极活性材料为磷酸铁锂、磷酸金属锂、五氧化二钒、锂镍钴氧化铝、锂镍钴锰氧化物、富镁锂镍钴锰氧化物、锂锰尖晶石、锂镍锰尖晶石中的任一种或其组合，更优选地，所述正极活性材料为磷酸铁锂。
[0033]在一些优选的方案中，相对于浆料100质量％，所述正极活性材料的质量百分含量不小于50％，更优选为不小于55％，更优选为不小于60％；且所述正极活性材料的质量百分含量不大于79％，更优选不大于75，更优选为不大于70％。在一些更优选的方案中，所述正极活性材料的质量百分含量为50～70％。
[0034]在一些优选的方案中，所述导电剂为炭黑，碳纤维、乙炔黑、石墨烯、科琴黑、碳纳米管和石墨中的至少一种，例如：炭黑(SP)。
[0035]相对于浆料100质量％，所述导电剂的质量百分含量不小于0.1％，更优选为不小于0.2％，更优选为不小于0.3％，更优选为不小于0.4％，更优选为不小于0.5％，更优选为不小于1％；且所述导电剂的质量百分含量不大于8％，更优选为不大于7％，更优选为不大于6％，更优选为不大于5％，更优选为不大于3％。在一些更优选的方案中，所述导电剂的质量百分含量为1～2％。
[0036]在一些优选的方案中，所述粘结剂为聚偏二氟乙烯(PVDF)。
[0037]相对于浆料100质量％，所述粘结剂的质量百分含量不小于1％，更优选为不小于1.5％，更优选为不小于2％；且所述粘结剂的质量百分含量不大于5％，更优选为不大于4％，更优选为不大于3％。在一些更优选的方案中，所述粘结剂的质量百分含量为2～3％。
[0038]相对于浆料100质量％，所述分散剂的质量百分含量不小于0.05，更优选为不小于0.1，更优选为不小于0.2％；且所述分散剂的质量百分含量不大于3％，更优选为不大于2％，更优选为不大于1％。在一些更优选的方案中，所述分散剂的质量百分含量为0.2～1％。
[0039]相对于浆料100质量％，在一些优选的方案中，所述正极浆料的固含量为50～79％，例如：50％。
[0040]本专利技术的实施方式还提供了一种锂离子电池，所述锂离子电池包括正极、负极、隔膜和电解液，其中，所述正极由所述正极浆料涂覆在集流体上形成。
[0041]本专利技术实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分散剂，其特征在于，所述分散剂包括：聚丙烯腈和聚苯乙烯；或者，所述分散剂包括第一共聚物，其中，所述第一共聚物由丙烯腈单体和苯乙烯单体共聚形成。2.根据权利要求1所述的分散剂，其特征在于，所述分散剂还包括聚丙烯酸。3.根据权利要求1所述的分散剂，其特征在于，所述分散剂由聚丙烯酸和聚苯乙烯溶于NMP制成。4.根据权利要求3所述的分散剂，其特征在于，所述聚丙烯酸和聚苯乙烯的质量比为(1:9)～(9:1)。5.根据权利要求3所述的分散剂，其特征在于，所述聚丙烯酸和聚苯乙烯的质量之和占所述分散剂总质量的10～50％。6.根据权利要求1所述的分散剂，其特征在于，所述分散剂由第一共聚物溶于NMP制成。7.根据权利要求6所述的分散剂，其特征在于，所述第一共聚物的质量占所述分散剂总质量的10～50％。8.根据权利要求2所述的分散剂，其特征在于，所述分散剂包括聚丙烯腈、聚苯乙烯和聚丙烯酸；且所述分散剂由聚丙烯腈、聚苯乙烯和聚丙烯酸溶于NMP制成。9.根据权利要求8所述的分散剂，其特征在于，所述聚丙烯腈、聚苯乙烯和聚丙烯酸的质量比为a:b:c；其中，a为10～90，b为10～90，c为10～90，且a+b+c＝100。10.根据权利要求8所述的分散剂，其特征在于，所述聚丙烯腈、聚苯乙烯和聚丙烯酸的质量比为1:1:1。11.根据权利要求8所述的分散剂，其特征在于，所述聚丙烯腈、聚苯乙烯和聚丙烯酸的质量之和占所述分散剂总质量的10～50％。12.根据权利要求2所述的分散剂，其特征在于，所述分散剂包括所述第一共聚物和聚丙烯酸；且所述分散剂由所述第一共聚物和聚丙烯酸溶于NMP制成。13.根据权利要求12所述的分散剂，...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：远景睿泰动力技术上海有限公司，
类型：发明
国别省市：