一种聚合物锂离子电池正极浆料及其制备方法和用其制备的正极极片和聚合物锂离子电池的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及聚合物裡离子电池领域，尤其设及聚合物裡电池正极浆料的匀浆方 法、正极极片和聚合物裡离子电池。
【背景技术】
[0002] 与其他化学电源相比，裡离子二次电池具有能量密度高、循环寿命长、开路电压 高、无记忆效应、安全无污染等优点。经过二十多年的飞速发展，裡离子二次电池广泛的应 用于笔记本电脑、移动电话、数码相机等领域。随着人们对于环境保护意识的加强，汽车尾 气所带来的环境污染和全球气候变暖现象已经引起了广泛的关注，为了根治汽车尾气对环 境污染和全球气候变暖现象W及缓解石油资源日益减少带来的能源危机，节能环保的电动 汽车的研究、开发和产业化成为全世界关注的问题。和其他移动设备相比，电动汽车对电池 的循环寿命、过充安全性能W及大电流放电能力等性能提出更高的要求。
[0003] 浆料的制备是裡电池生产环节的关键工序，浆料混合的均匀程度直接关系到后续 各工序的制备工艺及电池性能。传统裡离子电池的正极匀浆方法，首先将溶剂与粘结剂进 行揽拌2~4小时，再加入导电剂揽拌1~3小时，再加入活性物质揽拌2~4小时，制备成正极浆 料。匀浆过程中粘结剂会有细小团状颗粒未完全溶解，导电剂容易团聚、难分散、分散效果 差，因而造成了此匀浆工艺具有W下缺点：（0浆料的均匀性不好；（2)浆料的稳定性不好， 浆料放置一段时间后容易分层。
[0004] 因此，研究出一种聚合物裡离子电池正极浆料并应用于聚合物裡离子电池上，提 高浆料的均匀性和稳定性，并且提高聚合物裡离子电池的循环性能、倍率充放电性能W及 过充安全性能，对聚合物裡离子电池制备行业的发展具有重大的意义。
【发明内容】
[0005] 为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的之一在于提供一种浆料均匀性和稳定性 好的聚合物裡离子电池正极浆料匀浆方法。
[0006] 本发明的目的之二在于提供一种由上述聚合物裡离子正极浆料制得的均匀性和 柔初性好的正极极片。
[0007] 本发明的目的之=在于提供一种由所述的正极极片制得的聚合物裡离子电池。 [000引为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下： 一种聚合物裡离子电池正极浆料，其特征是:包括如下步骤:其特征是： (1 )、首先称取一定量的溶剂放入行星揽拌机揽拌罐中，加入粘结剂，用行星揽拌机先 公转，转速10± Ir/min，时间10±5min后启动自转，转速1000 +化/min,时间ISOmin，打胶完 毕，真空保存待用，真空度为-0. 09MPa~-0.1 MPa; (2)、导电剂、分散剂、剩余溶剂加入另一揽拌罐中，先公转，转速20 ± Ir/min，时间10 ± 5min后启动自转，转速1500 ±化/min，抽真空至真空度-0.09MPa~-0.1 MPa，时间60min; (3) 、加入第I步制取的粘结剂胶液，先公转，转速20 ± Ir/min，时间10 ± 5min后启动自 转，转速1500±化/min，抽真空至真空度-0.09MPa~-0.1 MPa，时间30min; (4) 、先加入一半活性物质，先公转，转速25 + Ir/min，时间10±5min后启动自转，转速 2000 ±化/min，抽真空至真空度-0.09MPa~-0.1 MPa，时间60min; 巧）、再加入一半活性物质，先公转，转速25 + Ir/min，时间10±5min后启动自转，转速 2000±化/min，抽真空至真空度-0.09MPa~-0.1 MPa，时间60min，得到分散均匀的裡离子电 池正极浆料； 所述的溶剂为N-甲基化咯烧酬(NMP); 所述的粘结剂为聚偏氣氯乙締(PVD巧； 所述的导电剂为导电碳黑和导电石墨； 所述的分散剂为聚乙二醇(PEG); 所述的活性物质为憐酸铁裡。
[0009] 所述的正极活性物质(憐酸铁裡）、导电碳黑、导电石墨、粘结剂(PVW)、溶剂(NMP) 的质量比为(91~94) : (2~4) : (1~3) : (3~5) : (100~120);所述的分散剂的加入量为总浆料重 量的0.3~0.5%;所述的聚合物裡离子电池正极浆料的粘度为6000-8000化? S。
[0010] 由W下方法制备而得，该方法具体操作步骤如下:首先称取一定量的溶剂(NMP)放 入行星揽拌机揽拌罐中，加入粘结剂(PVD巧，PVDF与NMP质量比为1:11.5，用行星揽拌机先 公转，转速lOr/min，时间IOmin后启动自转，转速100化/min，时间ISOmin，打胶完毕，真空保 存待用，真空度为-〇.〇9MPa;其次导电碳黑、导电石墨、分散剂(PEG)、剩余溶剂(NMP)加入另 一揽拌罐中，导电碳黑、导电石墨、阳G和剩余NMP与PVDF的质量比为0.6:0.2:0.17:10.8:1， 先公转，转速20r/min，时间IOmin后启动自转，转速1500r/min，抽真空至真空度-0.09MPa， 时间60min;然后加入先前制取的粘结剂胶液，先公转，转速20r/min，时间IOmin后启动自 转，转速1500r/min，抽真空至真空度-0.09M化，时间30min;先加入一半活性物质（憐酸铁 裡），憐酸铁裡与PVDF的质量比为9.1:1，先公转，转速25r/min，时间IOmin后启动自转，转速 2000r/min，抽真空至真空度-0.09MPa，时间60min;最后再加入一半活性物质(憐酸铁裡）， 憐酸铁裡与PVDF的质量比为9.1:1，先公转，转速25r/min，时间IOmin后启动自转，转速 20(K)r/min，抽真空至真空度-0.09MPa，时间60min，得到分散均匀的聚合物裡离子电池正极 浆料，浆料固含量为47.28%。
[0011] (1 )、首先称取一定量的溶剂放入行星揽拌机揽拌罐中，加入粘结剂，用行星揽拌 机先公转，转速l〇±lr/min，时间10±5min后启动自转，转速lOOO + Sr/min,时间ISOmin,打 胶完毕，真空保存待用，真空度为-0. 〇9MPa~-0.1 MPa; (2) 、导电剂、分散剂、剩余溶剂加入另一揽拌罐中，先公转，转速20 ± Ir/min，时间10 ± 5min后启动自转，转速1500 ±化/min，抽真空至真空度-0.09MPa~-0.1 MPa，时间60min; (3) 、加入第1步制取的粘结剂胶液，先公转，转速20 ± Ir/min，时间10 ± 5min后启动自 转，转速1500±化/min，抽真空至真空度-0.09MPa~-0.1 MPa，时间30min; (4) 、先加入一半活性物质，先公转，转速25 + Ir/min，时间10±5min后启动自转，转速 2000 ±化/min，抽真空至真空度-0.09MPa~-0.1 MPa，时间60min; 巧）、再加入一半活性物质，先公转，转速25 + Ir/min，时间10±5min后启动自转，转速 2000±化/min，抽真空至真空度-0.09MPa~-0.1 MPa，时间60min，得到分散均匀的裡离子电 池正极浆料； 所述的溶剂为N-甲基化咯烧酬(NMP); 所述的粘结剂为聚偏氣氯乙締(PVD巧； 所述的导电剂为导电碳黑和导电石墨； 所述的分散剂为聚乙二醇(PEG); 所述的活性物质为憐酸铁裡。
[001^ 所述的正极活性物质(憐酸铁裡）、导电碳黑、导电石墨、粘结剂(PVD巧、溶剂(NMP) 的质量比为（91~94) : (2~4) : (1~3) : (3~5) : (100~120); 所述的分散剂的加入量为总浆料重量的0.3~0.5%;所述的聚合物裡离子电池正极浆料 的粘度为6000-8000化? S。
[0013] 所述的正极极片包括正极集流体和涂覆在正极集流体上的正极浆料;所述的正极 集流体为侣锥。
[0014] 所述的正极浆料采用权利要求1~5中任意一项制得。
[0015] 所述的聚合物裡离子电池包括侣塑膜壳体和密封在该电池壳体内的电极组和电 解液;所述的电极组包括正极、负极、W及位于正、负极间的隔膜;所述的正极极片采用权利 要求6或7中任意一项所述的正极极片。
[0016] 本发明的优点效果在于：1、本发明匀浆过程中引入了分散剂(PEG),解决了导电剂 容易团聚、难分散、分散效果差的难题;2、本发明首先加入导电剂、分散剂和少量溶剂(NMP) 进行揽拌，导电剂粒子在揽拌过程中碰撞、研磨几率更大，增强浆料分散效果，提高了揽拌 效果。3、本发明采用分批的方法加入活性物质，避免活性物质一次加入后经长时间揽拌仍 无法获得混合均匀的浆料的缺点，分批加入，提高了浆料的均匀性和稳定性，从而提高了浆 料的品质。4、本发明的正极浆料制得的正极极片均匀性和柔初性好;5、本发明制得的聚合 物裡离子电池不仅能够提高循环性能和倍率充放电性能，又能提高聚合物裡离子电池的过 充安全性能。
【附图说明】
[0017] 图1为通过本发明实施例1和对比实施例的方法制得的聚合物裡离子电池的循环 曲线图。
[0018] 图2为通过本发明实施例2和对比实施例的方法制得的聚合物裡离子电池的循环 曲线图。
[0019] 图3为通过本发明实施例3和对比实施例的方法制得的聚合物裡离子电池的循环 曲线图。
【具体实施方式】
[0020] 下面结合具体实施例对本发明作进一步说明： 实施例1: 本实施例聚合物裡离子电池正极浆料由W下方法制备而得，该方法具体操作步骤如 下:首先称取一定量的溶剂(NMP)放入行星揽拌机揽拌罐中，加入粘结剂(PVW) ,PVDF与NMP 质量比为1:11.5，用行星揽拌机先公转，转速lOr/min，时间IOmin后启动自转，转速1000 r/ min,时间ISOmin，打胶完毕，真空保存待用，真空度为-0.09M化;其次导电碳黑、导电石墨、 分散剂（PEG)、剩余溶剂(匪P)加入另一揽拌罐中，导电碳黑、导电石墨、PEG和剩余匪P与 PVDF的质量比为0.6:0.2:0.17:10.8:1，先公转，转速20r/min，时间IOmin后启动自转，转速 1500r/min，抽真空至真空度-0.09MPa，时间60min;然后加入先前制取的粘结剂胶液，先公 转，转速20r/min，时间IOmin后启动自转，转速1500r/min，抽真空至真空度-0.09MPa，时间 30min;先加入一半活性物质(憐酸铁裡），憐酸铁裡与PVDF的质量比为9.1:1，先公转，转速 25r/min，时间IOmin后启动自转，转速2000r/min，抽真空至真空度-0.09MPa，时间60min;最 后再加入一半活性物质(憐酸铁裡），憐酸铁裡与PVDF的质量比为9.1:1，先公转，转速25r/ min，时间IOmin后启动自转，转速2000;r/min,抽真空至真空度-0.09MPa，时间60min，得到分 散均匀的聚合物裡离子电池正极浆料，浆料固含量为47.28%。
[0021] 使用本实施例中的正极浆料制备正极极片的步骤如下： (1)正极涂布:将制得的正极浆料涂覆在正极集流体侣锥上。（2)制片。（3)极片真空烘 烤，烘烤溫度100-1 l〇°C，真空度小于-0.09MPa，制得正极极片。
[0022] 实施例2: 本实施例聚合物裡离子电池正极浆料由W下方法制备而得，该方法具体操作步骤如 下:首先称取一定量的溶剂(NMP)放入行星揽拌机揽拌罐中，加入粘结剂(PVW) ,PVDF与NMP 质量比为1:11.5，用行星揽拌机先公转，转速lOr/min，时间IOmin后启动自转，转速1000 r/ min,时间ISOmin，打胶完毕，真空保存待用，真空度为-0.09M化;其次导电碳黑、导电石墨、 分散剂（PEG)、剩余溶剂(匪P)加