专利名称：一种锂离子电池正极浆料及其制备方法
技术领域：
本发明属于锂电池领域，涉及一种锂离子电池正极浆料及其制备方法。
背景技术：
目前锂离子电池用锰酸锂正极浆料成份一般只包括正极活性物质(锰酸锂)、导电剂、粘结剂、溶剂，而没有加入分散剂。这种制备配方的缺陷主要是浆料的粘度偏高、稳定性不够高，在涂布工序中，浆料会发生沉积现象，从而导致浆料的一致性较差，涂出的极片厚度分布不均，影响电池的性能。
发明内容
本发明的目的就是克服上述技术配方的缺点，提供了一种锂离子电池用锰酸锂正极浆料及其制备方法。该浆料具有较好的稳定性和一致性，在对电池其他性能没有明显影响下，循环性能有明显提高。
本发明通过下列技术方案实现 一种锂离子电池正极浆料，该浆料的配方采用下列重量份的组分 锰酸锂63-89份， 导电剂1.8-3.6份， 粘结剂2.5-4.8份， 分散剂2-15份， 溶剂58-80份。
所述的锂离子电池正极浆料，其中导电剂为碳黑，粘结剂为聚偏二氟乙烯(PVDF)，分散剂为hypermer kd-1(一种高聚合物的非离子表面活性剂，英国禾大公司导电粉专用分散剂，型号是kd-1)，溶剂为N-甲基吡咯烷酮(NMP)。
所述的锂离子电池正极浆料的制备方法，包括下列步骤 将粘结剂加入溶剂，混合搅拌6-8小时制胶，制胶完成后加入锰酸锂、导电剂、分散剂搅拌8-12小时，制成最终的浆料。
本发明有益效果 本发明采用一种高聚合物的非离子表面活性剂作为分散剂，可以降低浆料的粘度，提高浆料的稳定性，保证在极片涂布过程中不发生浆料沉积现象，从而提高浆料的一致性，及其在集流体铝箔上分布的一致性，并且能够提高电池的一致性及循环性能。
图1为不同配方浆料沉积率随搁置时间的关系图； 图2为不同配方正极浆料制作的电池容量保持率与循环次数的关系图。
具体实施例方式 以下通过实施例对本发明作进一步的阐述。
实施例1 本实施例说明本发明提供的锰酸锂正极浆料的制备方法。
1、正极活性物质的烘干 正极活性物质锰酸锂在0.05兆帕的真空环境中，以110℃烘烤12小时，用露点温度为-50℃的干燥气冷却至室温。
2、正极的制备 以50g/份为例，将225g聚偏二氟乙烯(PVDF，F2)溶解在3250g N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶剂中混合6-8小时制胶，然后将烘干后的锰酸锂4350g、碳黑175g、分散剂hypermer kd-1(英国禾大公司)250g加入到上述溶液中，充分搅拌8-12小时得到正极浆料。用涂布机将该浆料涂敷到20μm的铝箔上，经过120℃真空加热干燥2h，辊压、裁片制得500mm(长)×118mm(宽)×192μm(厚)极片，压实密度为2.5g/cm3。
3、负极制备 将2300g石墨、50g碳纤维和70g丁苯橡胶(SBR)混合，加入2800毫升水搅拌混合，用涂布机涂敷到12μm的铜箔上，经过135℃真空加热干燥3h，辊压制成550mm(长)×122mm(宽)×130μm(厚)极片，压实密度为1.3g/cm3。
4、电解液制备 将LiPF6与碳酸乙烯酯(EC)及碳酸二甲酯(DMC)配置成LiPF6浓度为1mol/L的溶液(EC/DMC的体积比为1∶1)作为电解液。
将上述(2)得到的正极，和(3)得到的负极利用40μm的隔膜卷绕成方形电芯，采用铝塑膜包装热封，注入上述(4)制备的电解液20g，化成密封。
比较例1 本比较例说明现有技术的电池正极浆料制备方法。
按照实施例1的方法制备电池正极浆料和电池，不同的是正极浆料中没有加入分散剂。
浆料性能测试实验 1、粘度测试 利用旋转粘度计分别对实施例1浆料和比较例1浆料进行测定，实施例1浆料粘度3500cps，比较例1浆料粘度4200cps。
从数据可以看出，加入分散剂的浆料黏度有明显降低。
2、沉积率测试 将浆料装入试管中封闭，垂直搁置，测试沉积率浆料上层澄清液高度占浆料总高度比例随搁置时间的变化，结果见表1。
沉积率＝浆料上层澄清液高度/浆料总高度×100％ 表1 从表1和图1可以看出，实施例1制作的浆料要比比较例1浆料稳定。
3、电池性能测试 1)电池内阻测试 使用内阻仪对每种电池测8块，测试结果见表2 表2
从实际数据可以看出，实施例1电池跟比较例1电池相比内阻没有明显差异，一致性要好一些。
2)循环性能 将实施例1及比较例1制备的电池在常温、相对湿度25％～45％的环境中进行容量测试，测试方法如下 使用二次电池循环检测设备，将化成后的电池以2500mA(0.5C)恒流充电至4.2V后转4.2V恒压充电，充电截止电流100mA，然后以5000mA(1C)放电至电压3V，循环重复上述流程，记录每次循环放电容量。
容量保持率＝循环结束容量/初始容量×100％ 容量保持率测试结果如图2所示。
从图中数据可以看出，实施例1制作的电池循环性能明显好于比较例1制作的电池。
权利要求
1、一种锂离子电池正极浆料，其特征在于该浆料的配方采用下列重量份的组分
锰酸锂63-89份，
导电剂1.8-3.6份，
粘结剂2.5-4.8份，
分散剂2-15份，
溶剂58-80份。
2、根据权利要求1所述的锂离子电池正极浆料，其特征在于导电剂为碳黑，粘结剂为聚偏二氟乙烯，分散剂为hypermer kd-1，溶剂为N-甲基吡咯烷酮。
3、权利要求1所述的锂离子电池正极浆料的制备方法，其特征在于包括下列步骤
将粘结剂加入溶剂，混合搅拌6-8小时制胶，制胶完成后加入锰酸锂、导电剂、分散剂搅拌8-12小时，制成最终的浆料。
全文摘要
本发明属于锂电池领域，公开了一种锂离子电池正极浆料及其制备方法。该浆料的配方采用下列重量份的组分锰酸锂63-89份，导电剂1.8-3.6份，粘结剂2.5-4.8份，分散剂2-15份，溶剂58-80份。该浆料加入了分散剂，降低了浆料的粘度，提高了浆料的稳定性，保证在极片涂布过程中不发生浆料沉积现象，从而提高浆料的一致性，及其在集流体铝箔上分布的一致性，并且能够提高电池的一致性及循环性能。
文档编号H01M10/36GK101609881SQ20091018147
公开日2009年12月23日 申请日期2009年7月17日 优先权日2009年7月17日
发明者吴丽军, 袁春刚, 青 王, 魏廷全, 伟 韩 申请人:江苏富朗特新能源有限公司