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一種電極漿料及其制備方法以及電池極片的制作方法

文檔序號:6940406閱讀:311來源:國知局

專利名稱::一種電極漿料及其制備方法以及電池極片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
:本發(fā)明是關(guān)于一種電極漿料及其制備方法以及由該電極漿料制備的電池極片。
背景技術(shù)
:鋰離子電池是在鋰電池的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,隨著電子儀器設(shè)備的不斷小型化以及新型電子儀器的不斷出現(xiàn),比如筆記本電腦、數(shù)字式數(shù)碼相機、便攜式電腦和各種移動通信設(shè)備,與之相匹配的儲能設(shè)備的要求也不斷的提高,鋰離子電池的商業(yè)化無疑具有劃時代的意義。在鋰離子電池的制作過程中,合格的電池極片是鋰離子電池優(yōu)良性能的前提,而要制作出優(yōu)良的電池極片,配制出適宜的電極漿料是第一步,也是十分重要的一步。目前常用的電極槳料含有電極活性物質(zhì)、粘合劑和溶劑。但是,由現(xiàn)有的電極漿料制備的電池極片制成的電池的質(zhì)量比容量、循環(huán)性能和安全性能均較差。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有的電極漿料制備的電池極片制成的電池的質(zhì)量比容量、循環(huán)性能和安全性能均較差的缺陷,提供一種使電池的質(zhì)量比容量和循環(huán)性能均較好且電池的安全性能與現(xiàn)有的電池相當或較好的電極漿料及其制備方法以及由該電極漿料制備的電池極片。本發(fā)明提供了一種電極漿料,該電極漿料為一種混合物,所述混合物含有電極活性物質(zhì)、粘合劑和溶劑,其中,所述混合物還含有添加劑,所述添加劑為乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、戊醇、異戊醇、新戊醇、正己醇、異己醇、新己醇、硬脂酸異戊酯、硬脂酸T酯和二甘醇單油酸酯中的一種或幾種,以混合物的總量為基準,所述添加劑的含量為0.01-5重量%。木發(fā)明提供的電極漿料的制備方法包括制備一種混合物,該混合物含有電極活性物質(zhì)、粘合劑和溶劑,其中,該混合物還含有添加劑,所述添加劑為乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、戊醇、異戊醇、新戊醇、正己醇、異己醇、新己醇、硬脂酸異戊酯、硬脂酸丁酯和二甘醇單油酸酯中的一種或幾種,以混合物的總量為基準,所述添加劑的含量為'0.01-5重量%。本發(fā)明還提供了一種電池極片,該電池極片包括集流體和負載到集流體上的電極漿料,其中,所述電極漿料為本發(fā)明提供的電極漿料。從表1-表3的數(shù)據(jù)可以看出,電池Al-A5的質(zhì)量比容量為109.3-120.7毫安時/克,第1次循環(huán)放電容量為769.2-814.5毫安培小時,1000次循環(huán)后容量剩余率為92.11-97.87%,安全性能測試中電池Al-A5中沒有電池出現(xiàn)異常;而電池AC1的質(zhì)量比容量為97.7毫安時/克,第1次循環(huán)放電容量為751.6毫安培小時,1000次循環(huán)后的容量剩余率為84.58%,安全性能測試中電池AC1中沒有電池出現(xiàn)異常。因此,與現(xiàn)有的電極漿料制備的電池極片制成的電池AC1相比,由實施例1-5的電極漿料制備的電池極片制成的電池Al-A5的質(zhì)量比容量和循環(huán)性能均更好,電池的安全性能與電池AC1相當。從表l-表3的數(shù)據(jù)還可以看出,電池A6的質(zhì)量比容量為139.5毫安時/克,第l次循環(huán)放電容量為1006.8毫安培小時,500次循環(huán)后容量剩余率為84.96%,安全性能測試中電池A6中有2個電池出現(xiàn)異常;而電池AC2的質(zhì)量比容量為129.5毫安時/克,第1次循環(huán)放電容量為989.2毫安培小時,500次循環(huán)后的容量剩余率為72.16%,安全性能測試中電池AC2中有8個電池出現(xiàn)異常。因此,與現(xiàn)有的電極漿料制備的電池極片制成的電池AC2相比,由實施例6的電極漿料制備的電池極片制成的電池A6的質(zhì)量比容量和循環(huán)性能以及安全性能均更好。具體實施例方式本發(fā)明提供了一種電極槳料,該電極漿料為一種混合物,所述混合物含有電極活性物質(zhì)、粘合劑和溶劑,其中,所述混合物還含有添加劑,所述添加劑為乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、戊醇、異戊醇、新戊醇、正己醇、異己醇、新己醇、硬脂酸異戊酯、硬脂酸丁酯和二甘醇單油酸酯中的一種或幾種,以混合物的總量為基準,所述添加劑的含量為0.01-5重量%。根據(jù)本發(fā)明,其中,以混合物的總量為基準,所述添加劑的含量優(yōu)選為0.1-3重量%時,含有所述添加劑的電極衆(zhòng)料制備的電池極片制成的電池的質(zhì)量比容量、循環(huán)性能和電池的安全性能更好。本發(fā)明的發(fā)明人意外地發(fā)現(xiàn),當本發(fā)明提供的電極漿料同時含有乙醇和異丙醇時,由該電極漿料制備的電池極片制成的電池的質(zhì)量比容量、循環(huán)性能和電池的安全性能更好。因此,優(yōu)選情況下,所述添加劑為乙醇和異丙醇的混合物。盡管以任意重量比的乙醇和異丙醇作為添加劑,含該添加劑的電極槳料制備的電池極片制成的電池的質(zhì)量比容量、循環(huán)性能和電池的安全性能均比添加其它添加劑時好;但是,更優(yōu)選乙醇與異丙醇的重量比為1:1-10時,含該添加劑的電機漿料制備的電池極片制成的電池的質(zhì)量比容量、循環(huán)性能和電池的安全性能更好。本發(fā)明中所述電極漿料可以為正極槳料或負極漿料,所述電極漿料為正極漿料時,所述混合物含有正極活性物質(zhì)、粘合劑和溶劑,優(yōu)選情況下,所述混合物還可以含有導電劑;所述電極漿料為負極漿料時,所述混合物含有負極活性物質(zhì)、粘合劑和溶劑。所述正極漿料中,正極活性物質(zhì)可以為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的各種正極活性物質(zhì),例如可以為LixNh.yCo02、Li1+aMbMn2—b04和LiJVlnhBn02中的一種或幾種,0.9^x^1.1,OSySl,O,-0.1$0.2,C^b^l.O,M為鋰、硼、鎂、鋁、鈦、鉻、鐵、鈷、鎳、銅、鋅、鎵、釔、氟、碘、硫中的一種,B為過渡金屬,0.9<m£l.l,OSn蘭l.O。所述正極活性物質(zhì)優(yōu)選為LiFeP04,當正極漿料中的正極活性物質(zhì)為LiFeP04時,本發(fā)明提供的電極漿料制備的電池極片制成的電池的質(zhì)量比容量、循環(huán)性能和電池的安全性能更好。因此,優(yōu)選情況下,本發(fā)明提供的電極漿料中的正極活性物質(zhì)為LiFeP04。本發(fā)明所述的正極活性物質(zhì)對粘合劑沒有特別的限制,可以采用本領(lǐng)域已知的所有可用于二次電池的粘合劑。優(yōu)選所述粘合劑為憎水粘合劑與親水粘合劑的混合物。所述憎水粘合劑為與親水粘合劑的比例沒有特別的限制,可以根據(jù)實際需要確定,例如,憎水粘合劑與親水粘合劑的重量比可以為1:1-4。所述粘合劑可以以水溶液、乳液或固體形式使用,優(yōu)選以水溶液或乳液形式使用,此時對所述憎水粘合劑的濃度和親水粘合劑的濃度沒有特別的限制,可以根據(jù)所要制備的正極和負極漿料的拉漿涂布的粘度和可操作性的要求對該濃度進行靈活調(diào)整,例如所述憎水性粘合劑乳液的濃度可以為10-80重量%,所述親水性粘合劑溶液的濃度可以為0.5-4重量%。所述憎水粘合劑可以為聚四氟乙烯(PTFE)和/或丁苯橡膠,所述親水粘合劑可以為羧甲基纖維素(CMC)、羧甲基纖維素鈉、羥丙基甲基纖維素、聚丙烯醇中的一種或幾種。所述粘合劑的含量為正極活性物質(zhì)的0.08-8重量%,優(yōu)選為1-5重量%。正極漿料中的導電劑可以為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的各種導電劑,例如可以為碳黑、石墨、乙炔黑、碳纖維、羰基鎳粉、銅粉、鐵粉、鋅粉和鋁粉中的一種或幾種。所述導電劑的含量為正極活性物質(zhì)的0.5-5重量%。本發(fā)明所述用于制備正極漿料的溶劑可以選自常規(guī)的溶劑,包括但不限于N-甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲基甲酰胺(DMF)、二乙基甲酰胺(DEF)、二甲基亞砜(DMSO)、四氫呋喃(THF)和水中的一種或幾種,優(yōu)選為水。溶劑的用量使所述漿料能夠涂覆到所述導電基體上即可。一般來說,溶劑的用量為使?jié){液中活性物質(zhì)的濃度為40-90重量%,優(yōu)選為50-85重量%。負極活性物質(zhì)可以為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的各種負極活性物質(zhì),例如可以為天然石墨、人造石墨、石焦油、有機裂解碳、中間相碳微球、碳纖維、錫合金和硅合金中的一種或者幾種。所述負極的粘合劑為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知,例如可以選自聚乙烯醇、聚四氟乙烯(PTFE)、羥甲基纖維素(CMC)、丁苯橡膠(SBR)中的一種或幾種。一般來說,所述粘合劑的含量為負極活性物質(zhì)的0.5-8重量%,優(yōu)選為2-5重量Q^。本發(fā)明所述用于制備負極漿料的溶劑可以選自常規(guī)的溶劑,包括但不限于N-甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲基甲酰胺(DMF)、二乙基甲酰胺(DEF)、二甲基亞砜(DMSO)、四氫呋喃(THF)和水中的一種或幾種,優(yōu)選為水。溶劑的用量使所述漿料能夠涂覆到所述導電基體上即可。一般來說,溶劑的用量為使?jié){液中活性物質(zhì)的濃度為40-90重量%,優(yōu)選為50-85重量%。本發(fā)明提供的電極漿料的制備方法包括制備一種混合物,該混合物含有電極活性物質(zhì)、粘合劑和溶劑,其中,該混合物還含有添加劑,所述添加劑為乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、戊醇、異戊醇、新戊醇、正己醇、異己醇、新己醇、硬脂酸異戊酯、硬脂酸丁酯和二甘醇單油酸酯中的一種或幾種,以混合物的總量為基準,所述添加劑的含量為0.01-5重量%。本發(fā)明對電極活性物質(zhì)、粘合劑、溶劑和添加劑的混料順序沒有特別的限制,可以分別加入,也可以一起加入,只要將電極活性物質(zhì)、粘合劑、溶劑和添加劑混勻即可;優(yōu)選情況下,所述混合物的制備方法包括先將電極活性物質(zhì)、粘合劑和溶劑混合均勻,然后再與添加劑混合,繼續(xù)混合30-50分鐘。整個混合時間可以為2-5小時。本發(fā)明提供的電池極片包括集流體和負載到集流體上的電極漿料,其中,所述電極漿料為本發(fā)明提供的電極漿料。本發(fā)明提供的電池極片的制備方法包括將電極漿料負載到集流體上并干燥,其中,所述電極漿料為本發(fā)明提供的電極漿料。所述電池極片可以為正極或負極。所述極片為正極時,電極漿料為正極漿料,集流體為正極集流體;所述極片為負極時,電極漿料為負極漿料,集流體為負極集流體。所述正極集流體可以為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的各種正極集流體,例如可以為鍍鎳穿孔鋼帶、穿孔鎳帶和發(fā)泡鎳中的一種或幾種;所述負極集流體可以為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的各種負極集流體,例如可以為穿孔鎳帶、發(fā)泡鎳和鍍鎳穿孔鋼帶中的一種或幾種。下面將通過具體實施例對本發(fā)明做進一步的描述。實施例1該實施例用于說明本發(fā)明提供的正極漿料及其制備方法以及由該正極漿料制備的正極。將100克LiFeP04、1克丁苯橡膠、3克羧甲基纖維素、2克乙炔黑和15克水混合1小時IO分鐘,再加入0.15克硬脂酸丁酯混合50分鐘,即得本發(fā)明提供的正極漿料。將上述正極漿料均勻地涂布在厚度為0.1毫米的鋁箔的兩側(cè),然后150"C下烘干、輥壓、裁切制得尺寸為485x44毫米的正極,其中含有約5.7克活性成分LiFeP04。實施例2該實施例用于說明本發(fā)明提供的負極漿料及其制備方法以及由該負極槳料制備的負極。將100克負極活性物質(zhì)人造石墨、3克聚四氟乙烯和15克水混合4.5小時,再加入0.35克乙醇和3.15克異丙醇混合0.5小時,即得本發(fā)明提供的負極漿料。將上述負極漿料均勻地涂布在厚度為0.1毫米的銅箔的兩側(cè),然后在90"C下烘干、輥壓、裁切制得尺寸為480x45毫米的負極,其中含有約2.28克活性成分人造石墨。實施例3該實施例用于說明本發(fā)明提供的電極漿料及其制備方法以及由該正極漿料制備的電池極片。1、正極的制備將100克LiFeP04、1克丁苯橡膠、3克羧甲基纖維素、2克乙炔黑和15克水混合2小時,再加入1克乙醇和1克異丙醇混合40分鐘,即得本發(fā)明提供的正極槳料。將上述正極漿料均勻地涂布在厚度為0.1毫米的鋁箔的兩側(cè),然后150'C下烘干、輥壓、裁切制得尺寸為485x44毫米的正極,其中含有約5.7克活性成分LiFeP04。2、負極的制備將100克負極活性物質(zhì)人造石墨、3克聚四氟乙烯和15克水混合2小時,再加入0.4克乙醇和1.6克異丙醇混合40分鐘,即得本發(fā)明提供的負極漿料。將上述負極漿料均勻地涂布在厚度為0.1毫米的銅箔的兩側(cè),然后在90"C下烘干、輥壓、裁切制得尺寸為480x45毫米的負極,其中含有約2.28克活性成分人造石墨。實施例4該實施例用于說明本發(fā)明提供的電極漿料及其制備方法以及由該正極漿料制備的電池極片。1、正極的制備將100克LiFeP04、1克丁苯橡膠、3克羧甲基纖維素、2克乙炔黑和15克水混合2小時,再加入2克正丁醇混合40分鐘,即得本發(fā)明提供的正極漿料。將上述正極漿料均勻地涂布在厚度為0.1毫米的鋁箔的兩側(cè),然后150'C下烘干、輥壓、裁切制得尺寸為485x44毫米的正極,其中含有約5.7克活性成分LiFeP04。2、負極的制備將100克負極活性物質(zhì)人造石墨、3克聚四氟乙烯和15克水混合2小時,再加入2克異丁醇混合40分鐘,即得本發(fā)明提供的負極漿料。將上述負極漿料均勻地涂布在厚度為0.1毫米的銅箔的兩側(cè),然后在90'C下烘干、輥壓、裁切制得尺寸為480x45毫米的負極,其中含有約2.28克活性成分人造石墨。實施例5該實施例用于說明本發(fā)明提供的電極漿料及其制備方法以及由該正極漿料制備的電池極片。1、正極的制備將100克LiFePO4、l克丁苯橡膠、3克羧甲基纖維素、2克乙炔黑、15克水和1克乙醇與1克異丙醇混合2小時40分鐘,即得本發(fā)明提供的正極漿料。將上述正極衆(zhòng)料均勻地涂布在厚度為0.1毫米的鋁箔的兩側(cè),然后150°C卜一烘干、輥壓、裁切制得尺寸為485x44毫米的正極,其中含有約5.7克活性成分LiFeP04。2、負極的制備將100克負極活性物質(zhì)人造石墨、3克聚四氟乙烯、15克水和0.4克乙醇與1.6克異丙醇混合2小時40分鐘,即得本發(fā)明提供的負極漿料。將上述負極漿料均勻地涂布在厚度為0.1毫米的銅箔的兩側(cè),然后在90t:下烘干、輥壓、裁切制得尺寸為480x45毫米的負極,其中含有約2.28克活性成分人造石墨。對比例1該對比例用于說明現(xiàn)有的電極漿料及其制備方法以及由該電極槳料制備的電池極片。1、正極的制備將100克LiFeP04、1克丁苯橡膠、3克羧甲基纖維素、2克乙炔黑和15克水混合2小時40分鐘,即得現(xiàn)有的正極漿料。將上述正極漿料均勻地涂布在厚度為0.1毫米的鋁箔的兩側(cè),然后150'C下烘干、輥壓、裁切制得尺寸為485x44毫米的正極,其中含有約5.7克活性成分LiFeP04。2、負極的制備將100克負極活性物質(zhì)人造石墨、3克聚四氟乙烯和15克水混合2小時40分鐘即得本發(fā)明提供的負極漿料。將上述負極漿料均勻地涂布在厚度為0.1毫米的銅箔的兩側(cè),然后在90"C下烘干、輥壓、裁切制得尺寸為480x45毫米的負極,其中含有約2.28克活性成分人造石墨。實施例6該實施例用亍說明本發(fā)明提供的電極漿料及其制備方法以及由該正極漿料制備的電池極片。1、正極的制備將100克LiCo02、1克丁苯橡膠、3克羧甲基纖維素、2克乙炔黑和15克水混合2小時,再加入1克乙醇和1克異丙醇混合40分鐘,即得本發(fā)明提供的正極漿料。將上述正極漿料均勻地涂布在厚度為0.1毫米的鋁箔的兩側(cè),然后150"C下烘干、輥壓、裁切制得尺寸為485x44毫米的正極,其中含有約5.7克活性成分LiCo02。2、負極的制備將100克負極活性物質(zhì)人造石墨、3克聚四氟乙烯和15克水混合2小時,再加入0.4克乙醇和1.6克異丙醇混合40分鐘,即得本發(fā)明提供的負極漿料。將上述負極漿料均勻地涂布在厚度為0.1毫米的銅箔的兩側(cè),然后在90'C下烘干、輥壓、裁切制得尺寸為480x45毫米的負極,其中含有約2.28克活性成分人造石墨。對比例2該對比例用于說明現(xiàn)有的電極漿料及其制備方法以及由該電極漿料制備的電池極片。1、正極的制備將100克LiCo02、l克丁苯橡膠、3克羧甲基纖維素、2克乙炔黑和15克水混合2小時40分鐘,即得現(xiàn)有的正極槳料。將上述正極漿料均勻地涂布在厚度為0.1毫米的鋁箔的兩側(cè),然后150'C下烘干、輥壓、裁切制得尺寸為485x44毫米的正極,其中含有約5.7克13活性成分LiCo02。2、負極的制備將100克負極活性物質(zhì)人造石墨、3克聚四氟乙烯和15克水混合2小時40分鐘即得本發(fā)明提供的負極漿料。將上述負極漿料均勻地涂布在厚度為0.1毫米的銅箔的兩側(cè),然后在90。C下烘千、輥壓、裁切制得尺寸為480x45毫米的負極,其中含有約2.28克活性成分人造石墨。實施例7該實施例用于說明實施例1制備的正極制成的電池及其性能。(1)負極的制備將100克負極活性物質(zhì)人造石墨、3克聚四氟乙烯和15克水混合2小時40分鐘即得負極漿料。將上述負極漿料均勻地涂布在厚度為0.1毫米的銅箔的兩側(cè),然后在90r下烘干、輥壓、裁切制得尺寸為480x45毫米的負極,其中含有約2.28克活性成分人造石墨。(2)電池的裝配將實施例1制備的正極、上述的負極與聚丙烯膜巻繞成一個方型鋰離子電池的極芯,隨后將LiPF6按1摩爾/升的濃度溶解在EC/EMC/DEC=1:1:1的混合溶劑中形成非水電解液,將該電解液以3.8g/Ah的量注入電池鋁殼中,密封,制成本發(fā)明的鋰離子二次電池A1。(3)電池性能測試按照下面的方法對上述制備的電池Al進行質(zhì)量比容量、循環(huán)性能和安全性能測試。①質(zhì)量比容量測試將電池A1放在測試柜上,先以0.2CmA的電流進行恒流充電,充電上限至3.8V;擱置30分鐘后,以1CmA的電流從3.8V放電至2.5V,記錄電池的首次放電容量,并按照下述公式計算電池的質(zhì)量比容量;質(zhì)量比容量=電池首次放電容量(毫安時)/正極材料重量(克)結(jié)果如下表1所示。②循環(huán)性能測試在常溫、相對濕度25-85%環(huán)境條件下,對上述制得的電池Al進行循環(huán)性能測試,測定方法如下首先,使用BS-9300(R)二次電池性能檢測裝置,以lCmA的電流將電池A1充電至3.8伏,以3.8伏的恒定電壓充電至0.05CmA,擱置5分鐘;再以1CmA的電流放電至2.5伏,擱置5分鐘,測定得到電池放電的初始容量。重復以1CmA的電流將電池Al充電至3.8伏,以3.8伏的恒定電壓充電至電流為0.05CmA,擱置5分鐘;再以1CmA電流放電至2.5伏,擱置5分鐘的過程,記錄第1次和第1000次的循環(huán)結(jié)束容量,并按下式計算電池容量剩余率容量剩余率—盾環(huán)結(jié)束容量/初始容量X100%。結(jié)果見下表2。③安全性能測試用下面的方法測試鋰離子二次電池Al的安全性能。取10支電池,用5A的電流對其充電至32伏,記錄出現(xiàn)冒煙、燃燒、起火或爆炸等異?,F(xiàn)象的電池個數(shù)。測定結(jié)果見下表3。實施例8該實施例用于說明實施例2制備的負極制成的電池及其性能。(1)正極的制備將100克LiFeP04、1克丁苯橡膠、3克羧甲基纖維素、2克乙炔黑和15克水混合2小時40分鐘即得正極漿料。將上述正極漿料均勻地涂布在厚度為0.1毫米的鋁箔的兩側(cè),然后150X:下烘干、輥壓、裁切制得尺寸為485x44毫米的正極,其中含有約5.7克活性成分LiFeP04。(2)電池的裝配將上述的正極、實施例2制備的負極與聚丙烯膜巻繞成一個方型鋰離子電池的極芯,隨后將LiPF6按1摩爾/升的濃度溶解在EC/EMC/DEC=1:1:1的混合溶劑中形成非水電解液,將該電解液以3.8g/Ah的量注入電池鋁殼中,密封,制成本發(fā)明的鋰離子二次電池A2。(3)電池性能測試按照與實施例7相同的方法對電池A2進行質(zhì)量比容量、循環(huán)性能和安全性能測試。測試結(jié)果分別見下表l-表3。實施例9-12該實施例用于說明實施例3-6制備的正極和負極制成的電池及其性能。(1)電池的裝配分別將實施例3-6制備的正極和負極與聚丙烯膜巻繞成一個方型鋰離子電池的極芯,隨后將LiPF6按1摩爾/升的濃度溶解在EC/EMC/DEC=1:1:1的混合溶劑中形成非水電解液,將該電解液以3.8g/Ah的量注入電池鋁殼中,密封,制成本發(fā)明的鋰離子二次電池A3-A6。(2)電池性能測試按照與實施例7相同的方法分別對電池A3-A5進行質(zhì)量比容量、循環(huán)性能和安全性能測試。測試結(jié)果分別見下表l-表3。因為不同的正極活性物質(zhì)制備的電池的質(zhì)量比容量、循環(huán)性能和安全性能差別較大,因此其測試方法也不同,電池A3-A5的正極活性物質(zhì)均為LiFeP04,因此可以用與實施例8相同的方法分別對電池A3-A5進行質(zhì)量比容量、循環(huán)性能和安全性能測試,而電池A6的正極活性物質(zhì)為LiCo02,因此用以下所示的不同的方法測試電池A6的質(zhì)量比容量、循環(huán)性能和安全性能將電池A6放在測試柜上,先以0.2CmA的電流進行恒流充電,充電上限至4.2V;擱置30分鐘后,以1CmA的電流從4.2V放電至3.0V,記錄電池的首次放電容量,并按照下述公式計算電池的質(zhì)量比容量;質(zhì)量比容量=電池首次放電容量(毫安時)/正極材料重量(克)結(jié)果如下表l所示。②循環(huán)性能測試首先,使用BS-9300(R)二次電池性能檢測裝置,以lCmA的電流將電池八7充電至4.2伏,以4.2伏的恒定電壓充電至0.05CmA,擱置5分鐘;再以1CmA的電流放電至3.0伏,擱置5分鐘,測定得到電池放電的初始容量。重復以1CmA的電流將電池A7充電至4.2伏,以4.2伏的恒定電壓充電至0.05CmA,擱置5分鐘;再以1CmA的電流放電至3.0伏,擱置5分鐘的過程,記錄第1次和第500次的循環(huán)結(jié)束容量,并按下式計算電池容量剩容量剩余率—盾環(huán)結(jié)束容量/初始容量X100%。結(jié)果見下表2。③安全性能測試取10支電池,用3A的電流對其充電至5伏,記錄出現(xiàn)冒煙、燃燒、起火或爆炸等異?,F(xiàn)象的電池個數(shù)。測試結(jié)果分別見下表3。對比例3-4該對比例用于說明對比例1-2制備的正極和負極制成的電池及其性能。將對比例1-2制備的正極和負極與聚丙烯膜巻繞成一個方型鋰離子電池的極芯,隨后將LiPF6按1摩爾/升的濃度溶解在EC/EMC/DEC=1:1:1的混合溶劑中形成非水電解液,將該電解液以3.8g/Ah的量注入電池鋁殼中,密封,制成本發(fā)明的鋰離子二次電池AC1-AC2。因為電池AC1的正極活性物質(zhì)為LiFeP04,因此可以用與實施例7,即測試電池Al相同的方法對電池AC1進行質(zhì)量比容量、循環(huán)性能和安全性能測試,測試結(jié)果分別見下表l-表3。因為電池AC2的正極活性物質(zhì)為LiCo02,因此可以用與測試電池A6相同的方法對電池AC2進行安全性能測試,測試結(jié)果分別見下表1-表3。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>實施例或?qū)Ρ壤?lt;table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>從表1-表3的數(shù)據(jù)可以看出,電池Al-A5的質(zhì)量比容量為109.3-120.7毫安時/克,第l次循環(huán)放電容量為769.2-814.5毫安培小時,1000次循環(huán)后容量剩余率為92.11-97.87%,安全性能測試中電池Al-A5中沒有電池出現(xiàn)異常;而電池AC1的質(zhì)量比容量為97.7毫安時/克,第1次循環(huán)放電容量為751.6毫安培小時,1000次循環(huán)后的容量剩余率為84.58%,安全性能測試中電池AC1中沒有電池出現(xiàn)異常。因此,與現(xiàn)有的電極漿料制備的電池極片制成的電池AC1相比,由實施例1-5的電極漿料制備的電池極片制成的電池Al-A5的質(zhì)量比容量和循環(huán)性能均更好,電池的安全性能與電池AC1相當。從表l-表3的數(shù)據(jù)還可以看出,電池A6的質(zhì)量比容量為139.5毫安時/克,第1次循環(huán)放電容量為1006.8毫安培小時,500次循環(huán)后容量剩余率為84.96%,安全性能測試中電池A6中有2個電池出現(xiàn)異常;而電池AC2的質(zhì)量比容量為129.5毫安時/克,第1次循環(huán)放電容量為989.2毫安培小時,500次循環(huán)后的容量剩余率為72.16%,安全性能測試中電池AC2中有8個電池出現(xiàn)異常。因此,與現(xiàn)有的電極漿料制備的電池極片制成的電池AC2相比,由實施例6的電極漿料制備的電池極片制成的電池A6的質(zhì)量比容量和循環(huán)性能以及安全性能均更好。權(quán)利要求1、一種電極漿料,該電極漿料為一種混合物,所述混合物含有電極活性物質(zhì)、粘合劑和溶劑,其特征在于,所述混合物還含有添加劑,所述添加劑為乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、戊醇、異戊醇、新戊醇、正己醇、異己醇、新己醇、硬脂酸異戊酯、硬脂酸丁酯和二甘醇單油酸酯中的一種或幾種;以混合物的總量為基準,所述添加劑的含量為0.01-5重量%。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極漿料,其中,以混合物的總量為基準,所述添加劑的含量為0.1-3重量%。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極漿料,其中,所述添加劑為乙醇和異丙醇的混合物。4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的電極漿料,其中,所述乙醇和異丙醇的混合物中,乙醇與異丙醇的重量比為1:1-10。5、根據(jù)權(quán)利要求l所述的電極漿料,其中,所述電極漿料為正極漿料,所述電極活性物質(zhì)為LixNibyCo02、Li1+aMbMn2—bOjnLimMn2.nBn02中的一種或幾禾中,0.9SxS1.1,0£ySl.0,-0.1$0.2,0^b<1.0,M為鋰、硼、鎂、鋁、鈦、鉻、鐵、鈷、鎳、銅、鋅、鎵、釔、氟、碘、硫中的一種,B為過渡金屬,0.9$1.1,0Sr^l.0;所述粘合劑為聚四氟乙烯、丁苯橡膠、羧甲基纖維素、羧甲基纖維素鈉、羥丙基甲基纖維素和聚丙烯醇中的一種或幾種,粘合劑的含量為正極活性物質(zhì)的0.08-8重量%;溶劑為N-甲基吡咯垸酮、二甲基甲酰胺、二乙基甲酰胺、二甲基亞砜、四氫呋喃和水中的一種或幾種,溶劑的用量為使正極漿料中正極活性物質(zhì)的濃度為40-90重量。%。6、根據(jù)權(quán)利要求5所述的電極漿料,其中,所述電極活性物質(zhì)為UFeP04。7、根據(jù)權(quán)利要求l所述的電極漿料,其中,所述電極漿料為負極漿料,戶萬述電極活性物質(zhì)為天然石墨、人造石墨、石焦油、有機裂解碳、中間相石炭微球、碳纖維、錫合金和硅合金中的一種或者幾種;粘合劑為聚乙烯醇、聚四氟乙烯、羥甲基纖維素、丁苯橡膠中的一種或幾種,粘合劑的含量為負卞及活性物質(zhì)的0.5-8重量%;所述溶劑為N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二乙基甲酰胺、二甲基亞砜、四氫呋喃和水中的一種或幾種,溶劑的用量為《吏負極漿料中負極活性物質(zhì)的濃度為40-90重量%。8、權(quán)利要求1所述的電極漿料的制備方法,該方法包括制備一種混合物,該混合物含有電極活性物質(zhì)、粘合劑和溶劑,其特征在于,該混合物還含有添加劑,所述添加劑為乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、戊醇、異戊醇、新戊醇、正己醇、異己醇、新己醇、硬脂酸異戊酯、硬脂酸丁酯禾口二甘醇單油酸酯的一種或幾種;以混合物的總量為基準,所述添加劑的含量為0.01-5重量%。9、根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法,其中,所述混合物的制備方法包括先將電極活性物質(zhì)、粘合劑和溶劑混合均勻,然后再與添加劑混合,繼續(xù)餛合30-50分鐘。10、一種電池極片,該電池極片包括集流體和負載到集流體上的電極漿料,其特征在于,所述電極漿料為權(quán)利要求1-7中任意一項所述的電極漿料。全文摘要本發(fā)明提供了一種電極漿料,該電極漿料為一種混合物,所述混合物含有電極活性物質(zhì)、粘合劑和溶劑,其中,所述混合物還含有添加劑,所述添加劑為乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、戊醇、異戊醇、新戊醇、正己醇、異己醇、新己醇、硬脂酸異戊酯、硬脂酸丁酯和二甘醇單油酸酯中的一種或幾種,以混合物的總量為基準,所述添加劑的含量為0.01-5重量%。與現(xiàn)有的電極漿料制備的電池極片制備的電池相比,本發(fā)明提供的電極漿料制備的電池極片制成的電池的質(zhì)量比容量和循環(huán)性能均較好且電池的安全性能相當或較好。文檔編號H01M4/02GK101453010SQ200710195909公開日2009年6月10日申請日期2007年12月4日優(yōu)先權(quán)日2007年12月4日發(fā)明者姜占鋒,張才毓,黃玉元申請人:比亞迪股份有限公司
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