一种正极浆料及其制备方法、正极片和二次电池技术

本发明专利技术属于二次电池技术领域，尤其涉及一种正极浆料及其制备方法、正极片和二次电池，包括以下步骤：步骤S1、将正极活性物质、导电剂和聚酰亚胺类粘结剂进行混合得到预混合料；步骤S2、将预混合料加入部分溶剂进行混合搅拌得到第一混合浆料；步骤S3、将第一混合浆料加入剩下溶剂进行混合搅拌得到正极浆料。本发明专利技术的一种正极浆料的制备方法，聚酰亚胺类粘结剂代替传统的PVDF粘结剂，不含氟基团粘结剂，能够有效地避免与碱性的活性物质发生凝胶，使正极浆料分散效果及流动性良好且无团聚。浆料分散效果及流动性良好且无团聚。

【技术实现步骤摘要】
一种正极浆料及其制备方法、正极片和二次电池


[0001]本专利技术属于二次电池
，尤其涉及一种正极浆料及其制备方法、正极片和二次电池。

技术介绍

[0002]现有的正极浆料通常为镍钴锰酸锂材料、磷酸铁锂材料等，伴随着电池技术的快速发展和开发需求，钠离子电池也相继成为研究的热点，与锂电池相比较钠离子电池的成本能够降低30％以上。
[0003]钠离子电池正极主材一般分为四类，分别为层状过渡金属氧化物、聚阴离子材料、普鲁士蓝类似物和有机正极材料，其中层状过渡金属氧化物是目前研究最早且具有较高的能量密度，同时也是钠离子电池研究领域研究最为热门的材料之一。层状过渡金属氧化物为Na
x
MO2(M＝Ni、Co、Mn、Fe、Cu、Ti、V中的至少一种，0＜x≤1)，但其本身材料的电子导电性差，需要添加电性能优异的导电材料，如碳纳米管、石墨烯等，以满足其材料克容量的发挥满足其产品的设计要求。同时由于层状过渡金属氧化物一般为纳米级材料且残碱含量高等对其正极浆料加工提出了更高的要求。因此，开发一种制备方法是十分必要的。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的之一在于：针对现有技术的不足，而提供一种正极浆料的制备方法，使用聚酰亚胺类粘结剂代替传统的PVDF粘结剂，能够有效地避免与碱性的活性物质发生凝胶，溶剂分两次添加，使正极活性物质在高黏性状态下进行破碎和混合，得到分散效果及流动性良好且无团聚的正极浆料。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]一种正极浆料的制备方法，包括以下步骤：
[0007]步骤S1、将正极活性物质、导电剂和聚酰亚胺类粘结剂进行混合得到预混合料；
[0008]步骤S2、将预混合料加入部分溶剂进行混合搅拌得到第一混合浆料；
[0009]步骤S3、将第一混合浆料加入剩下溶剂进行混合搅拌得到正极浆料。
[0010]优选地，所述正极活性物质、导电剂和聚酰亚胺类粘结剂的重量份数比为90～98:1～5:1～4。
[0011]优选地，所述正极活性物质、导电剂、聚酰亚胺类粘结剂和溶剂的重量份数比为90～98:1～5:1～4:30～50。
[0012]优选地，所述步骤S2中加入溶剂的量为所有溶剂的10％～25％，所述步骤S3中加入溶剂的量为所有溶剂的75％～90％。
[0013]优选地，所述步骤S1中搅拌的公转速率为10rpm/min～30rpm/min，自转速率为250rpm/min～350rpm/min，搅拌时间为80min～100min，搅拌温度为40～50℃。
[0014]优选地，所述步骤S2中搅拌的公转速率为20rpm/min～30rpm/min，自转速率为1500rpm/min～1800rpm/min，搅拌时间为80min～100min，搅拌温度为40～50℃。
[0015]优选地，所述步骤S3混合搅拌后还包括抽真空除泡，过滤得到正极浆料，所述抽真空时的真空度≤
‑
85KPa，滤网孔径为50μm～100μm。
[0016]本专利技术的目的之二在于：针对现有技术的不足，而提供一种正极浆料，正极活性物质得到充分的破碎和混合，浆料分散效果及流动性良好，无团聚。
[0017]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0018]一种正极浆料，由上述的正极浆料的制备方法制得。
[0019]本专利技术的目的之三在于：针对现有技术的不足，而提供一种正极片，具有良好的电化学性能，性能稳定。
[0020]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0021]一种正极片，包括正极集流体以及设置于正极集流体至少一表面的正极活性涂层，所述正极活性涂层上述的正极浆料涂覆于正极集流体表面干燥形成。
[0022]本专利技术的目的之四在于：针对现有技术的不足，而提供一种二次电池，具有良好的电化学性能，性能稳定。
[0023]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0024]一种二次电池，包括上述的正极片。
[0025]相对于现有技术，本专利技术的有益效果在于：本专利技术的一种正极浆料的制备方法，使用聚酰亚胺类粘结剂代替传统的PVDF粘结剂，能够有效地避免与碱性的活性物质发生凝胶，溶剂分两次添加，使正极活性物质在高黏性状态下进行破碎和混合，得到分散效果及流动性良好且无团聚的正极浆料。
具体实施方式
[0026]1、一种正极浆料的制备方法，包括以下步骤：
[0027]步骤S1、将正极活性物质、导电剂和聚酰亚胺类粘结剂进行混合得到预混合料；
[0028]步骤S2、将预混合料加入部分溶剂进行混合搅拌得到第一混合浆料；
[0029]步骤S3、将第一混合浆料加入剩下溶剂进行混合搅拌得到正极浆料。
[0030]本专利技术的一种正极浆料的制备方法，使用聚酰亚胺类粘结剂代替传统的PVDF粘结剂，能够有效地避免与碱性的活性物质发生凝胶，溶剂分两次添加，第一次添加部分溶剂，使正极活性物质在高黏性状态下进行破碎和混合，第二次添加剩余溶剂，使原料组分得到充分混合，从而得到分散效果及流动性良好且无团聚的正极浆料。正极活性物质包括层状过渡金属氧化物、聚阴离子材料、普鲁士蓝类似物和有机正极材料，层状过渡金属氧化物为Na
x
MO2(M＝Ni、Co、Mn、Fe、Cu、Ti、V中的至少一种，0＜x≤1)。所述导电剂为Super
‑
P、乙炔黑、KS
‑
6、VGCF、碳纳米管、石墨烯中的一种或两种及以上。所述溶剂为N
‑
甲基吡咯烷酮。
[0031]优选地，所述正极活性物质、导电剂和聚酰亚胺类粘结剂的重量份数比为90～98:1～5:1～4。所述正极活性物质、导电剂和聚酰亚胺类粘结剂的重量份数比为95.3:2.2:2.5、90:1.5:1.5、92:2.5:3、94:3.5:3.5、95:1:4、96:3.4:3.5、98:1:2.5。
[0032]优选地，所述正极活性物质、导电剂、聚酰亚胺类粘结剂和溶剂的重量份数比为90～98:1～5:1～4:30～50。所述正极活性物质、导电剂、聚酰亚胺类粘结剂和溶剂的重量份数比为95.3:2.2:2.5:30、90:1.5:1.5:32、92:2.5:3:40、94:3.5:3.5:35、95:1:4:38、96:3.4:3.5:40、98:1:2.5:50。
[0033]优选地，所述步骤S2中加入溶剂的量为所有溶剂的10％～25％，所述步骤S3中加入溶剂的量为所有溶剂的75％～90％。步骤S2中加入溶剂的量为所有溶剂的10％、13％、15％、17％、19％、20％、22％、24％、25％，所述步骤S3中加入溶剂的量为所有溶剂的75％、76％、78％、79％、80％、82％、84％、86％、88％、90％。
[0034]优选地，所述步骤S1中搅拌的公转速率为10rpm/min～30rpm/min，自转速率本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种正极浆料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1、将正极活性物质、导电剂和聚酰亚胺类粘结剂进行混合得到预混合料；步骤S2、将预混合料加入部分溶剂进行混合搅拌得到第一混合浆料；步骤S3、将第一混合浆料加入剩下溶剂进行混合搅拌得到正极浆料。2.根据权利要求1所述的正极浆料的制备方法，其特征在于，所述正极活性物质、导电剂和聚酰亚胺类粘结剂的重量份数比为90～98:1～5:1～4。3.根据权利要求2所述的正极浆料的制备方法，其特征在于，所述所述正极活性物质、导电剂、聚酰亚胺类粘结剂和溶剂的重量份数比为90～98:1～5:1～4:30～50。4.根据权利要求1所述的正极浆料的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中加入溶剂的量为所有溶剂的10％～25％，所述步骤S3中加入溶剂的量为所有溶剂的75％～90％。5.根据权利要求1所述的正极浆料的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中搅拌的公转速率为10rpm/min～30rpm/min，自转速率为250rpm/min～...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈黄，钟欣，曾敏，李雄成，王林桥，
申请(专利权)人：湖南钠方新能源科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：