一种锂离子软包电池正极浆料、其制备方法及其应用_2

文档序号:8489080阅读:来源:国知局
完成揽拌后浆料过120目筛得到所 需正极浆料;
[002引负极浆料制备:将127gCMC溶于9407g的去离子水中,揽拌5~6小时,制得 1.35%固含的CMC胶液,再加入127gSP揽拌1小时,随即加入8000g人造石墨负极持续高 速揽拌2小时后,加入485gSBR胶液,再加入620g去离子水,高速揽拌0. 5小时,调节浆料 固含至45%,粘度至7000mPa?S,充分揽拌后胶料过120目筛即得所需负极浆料。
[0026] 极片制作;将制得的正极浆料按420g/m2的面密度、负极浆料按220g/m2进行涂布、 再W正极3. 2g/cm3、负极1. 4g/cm3的压实密度进行碼压,最后分切,冲片得到所需尺寸的 正、负极片;
[0027] 电池组装;将正、负极片,涂层隔膜,铅塑膜、通过叠片机及封装机完成组装,再注 入电解液,封装完成,即得所需的软包裡离子动力电池。该裡离子动力电池的容量为30Ah。 [002引 实施例2
[0029] 具体方法参见实施例1,不同之处为:
[0030]原材料;PVDF(聚四氣己帰),SP(超导碳黑)、NMP(N-甲基化咯焼丽)、PTC(热敏 材料)、NCMH元正极材料、负极材料人造石墨、SBR(下苯橡胶)W及去离子水、涂层隔膜 (涂层隔膜采用PP基材,Al2〇3涂层)、电解液;
[0031] 正极浆料制备;首先将PVDF溶于NMP有机溶剂中,揽拌数小时,制备成固含量为 7%的胶液,再将导电剂SP加入胶液中揽拌1小时,随即加入质量分数为6%的PTC粉体揽 拌半小时后再加入正极NCM,持续高速揽拌2小时,调节固含量和粘度,完成揽拌后过筛得 到所需正极浆料。
[00础 实施例3
[0033] 具体方法参见实施例1,不同之处为:
[0034]原材料;PVDF(聚四氣己帰),SP(超导碳黑)、NMP(N-甲基化咯焼丽)、PTC(热敏 材料)、NCMH元正极材料、负极材料人造石墨、SBR(下苯橡胶)W及去离子水、涂层隔膜 (涂层隔膜采用PP基材,Al2〇3与Si化混合物涂层)、电解液。
[0035] 正极浆料制备;首先将PVDF溶于一定量的NMP有机溶剂中,揽拌数小时,制备成 固含量为7%的胶液,再将导电剂SP加入胶液中揽拌1小时,随即加入质量分数为7. 5%的 PTC粉体揽拌半小时后再加入正极NCM,持续高速揽拌2小时,调节固含量和粘度,完成揽拌 后过筛得到所需正极浆料。
[003引实施例4
[0037] 具体方法参见实施例1,不同之处为:
[003引原材料;PVDF(聚四氣己帰),SP(超导碳黑)、NMP(N-甲基化咯焼丽)、PTC(热敏 材料)、NCMH元正极材料、负极材料人造石墨、SBR(下苯橡胶)W及去离子水、涂层隔膜 (涂层隔膜采用PP基材,Si化涂层)、电解液;
[0039] 正极浆料制备;首先将PVDF溶于一定量的NMP有机溶剂中,揽拌数小时,制备成固 含量为7%的胶液,再将导电剂SP加入胶液中揽拌1小时,随即加入质量分数为8%的PTC 粉体揽拌半小时后再加入正极NCM,持续高速揽拌2小时,调节固含量和粘度,完成揽拌后 过筛得到所需正极浆料。
[0040] 对比例
[00川原材料;PVDF(聚四氣己帰),SP(超导碳黑)、NMP(N-甲基化咯焼丽)、NCMH元正 极材料、负极材料人造石墨、SBR(下苯橡胶)W及去离子水若干、聚帰姪隔膜、电解液;
[0042] 正极浆料制备;首先将348评VDF溶于4623gNMP有机溶剂中,揽拌数小时,制备成 固含量为7%的胶液,再将 348g导电剂SP加入胶液中揽拌l小时,随即加入 8000gNCM正 极材料,持续高速揽拌2小时,加入1500gNMP高速揽拌0.化,调节固含量至58. 7%,粘度至 lOOOOmPa?S完成匀浆,浆料过120目筛得到所需正极浆料;
[0043] 负极浆料制备:将127gCMC溶于9407g去离子水中,揽拌5~6小时,制得1. 35% 固含的CMC胶液,再加入127gSP揽拌1小时,随即加入8000g人造石墨负极持续高速揽拌 2小时后,加入485gSBR胶液,再加入620g去离子水高速揽拌0. 5小时,调节浆料固含至 45%,粘度至7000mPa?S,充分揽拌后胶料过120目筛即得所需负极浆料。
[0044] 电池的制造方法参见实施例1。
[0045] 将W上各实施例和对比例制得的电池进行相关安全性测试,结果见表1。
[0046] 表 1
[0047]
【主权项】
1. 一种锂离子软包电池正极浆料,该正极浆料包括正极原材料和溶剂,所述正极原材 料包括正极活性物质、粘结剂和导电剂,其特征在于:以正极浆料中正极原材料总质量为 100%计,该正极浆料中还含有质量分数为6~8%的具有电流阻断功能的PTC热敏材料。
2. 根据权利要求1所述的锂离子软包电池正极浆料,其特征在于:所述的PTC热敏材 料选自钛酸钡系PTC热敏陶瓷材料中的一种或任意两种以上的组合。
3. -种权利要求1所述的锂离子软包电池正极浆料的制备方法,其特征在于:在正极 浆料的制备过程中加入PTC热敏材料,使其与正极活性物质、导电剂、粘结剂充分混合均 匀。
4. 一种由权利要求1所述的锂离子软包电池正极浆料涂布制得的正极极片。
5. -种由权利要求4所述的正极极片制得的锂离子软包电池。
6. 根据权利要求5所述的锂离子软包电池,其特征在于:该锂离子软包电池的隔膜采 用涂层隔膜,所述的涂层隔膜为聚烯烃材料与陶瓷材料的复合体,聚烯烃材料选自聚丙烯、 聚乙烯以及聚丙烯和聚乙烯两者的共聚物,陶瓷材料为三氧化二铝、二氧化硅或两者的混 合物。
7. -种权利要求1所述的锂离子软包电池正极浆料在提高软包锂离子动力电池安全 性能方面的应用。
8. -种提高软包锂离子动力电池安全性能的有效方法,具体包括通过在锂离子软包电 池正极浆料的制备过程中加入一种具有电流阻断功能PTC热敏材料以及采用耐热性优良 的涂层隔膜。
【专利摘要】本发明属于锂离子电池技术领域,涉及一种锂离子软包电池正极浆料、其制备方法及其应用。一种锂离子软包电池正极浆料,该正极浆料包括正极原材料和溶剂,所述正极原材料包括正极活性物质、粘结剂和导电剂;所述溶剂包括极性溶剂和非极性溶剂,以正极浆料中正极原材料总质量为100%计,该正极浆料中还含有质量分数为6~8%的具有电流阻断功能的PTC热敏材料。本发明在正极浆料的制备过程中加入PTC热敏材料,使其与正极活性物质、导电剂、粘结剂充分混合均匀,浆料通过涂布制成正极极片,制作工艺简单,容易实施,无需对现有工艺进行调整;锂离子软包电池组装采用耐热性优良的涂层隔膜,相比普通聚烯烃隔膜,涂层隔膜具有优良的热稳定性。
【IPC分类】H01M4-139, H01M4-62, H01M4-13, H01M10-0525
【公开号】CN104810507
【申请号】CN201410441927
【发明人】严红, 吕豪杰
【申请人】万向A一二三系统有限公司, 万向电动汽车有限公司, 万向集团公司
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2014年9月2日
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