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正極漿料及其正極片、鋰離子電池的制作方法_3

文檔序號:9378548閱讀:來源:國知局
的總重量的0. 05~ 4%,更進一步的,無機化合物A的含量為鋰的過渡金屬氧化物的總重量的0. 05~3%,最優(yōu) 選為0. 05~2%。
[0075] 作為鋰的過渡金屬氧化物的實例,具體可以舉出:LiCo02、LiMn20 4、LiMn02、 Li2MnOzp LiFePOzp Li1JVIn1 xMx02、LiCo1 xMx02、LiMn2 yMy04、Li2Mn1 x04和 LiFe ! xMxP04,中的一種 或多種,其中,〇彡a < 0. 2,x小于l,y小于2。特別的,正極活性材料優(yōu)選為LiuaMn1 xMx02、 LiCo1 xMx02、LiMn2 yMy04、Li2Mn1 凡和 LiFe i χΜχΡ04中的一種或多種。
[0076] 作為包覆材料的實例,具體可以舉出:鋰的過渡金屬氧化物為選自LiCo02、 LiMn2O4' LiMn02、Li2MnOzp LiFePOzp LiuaMn1 xMx02、LiCo1 xMx02、LiMn2 yMy04、Li2Mn1 x04和 LiFe1 xMxP04,中的一種或多種,其中,0彡a < 0. 2, x小于1,y小于2 ;無機化合物A為選自 A1203、A1F3、A1P04、Li 3P04、Li4P207、Zr0 2、MgO、Ti02、Y203、LiAlOjP LiNiPO 4 中的一種或多種。
[0077] 特別的,包覆材料選自在 Li1Jfai XMX02、LiCo1 XMX02、LiFe1 xMxP04、LiMn2 yMy04、 Li2Mn1 ^^的表面包覆無機化合物A所形成的包覆材料中的一種或多種。
[0078] 在優(yōu)選的實施方式中,在所述正極漿料中還包括導(dǎo)電劑。其中,所述導(dǎo)電劑的種類 并沒有特別的限制,可根據(jù)實際需求進行選擇。
[0079] 在優(yōu)選的實施方式中,所述導(dǎo)電劑為選自導(dǎo)電炭黑、超導(dǎo)炭黑、導(dǎo)電石墨、乙炔黑 和碳納米管中的一種或多種。進一步的,選自導(dǎo)電炭黑、導(dǎo)電石墨和乙炔黑中的一種或多 種,更進一步的,選自導(dǎo)電炭黑和乙炔黑中的一種或多種,最優(yōu)選為導(dǎo)電炭黑。
[0080] 在優(yōu)選的實施方式中,導(dǎo)電劑的含量為正極活性材料的總重量的0. 005~5%,進 一步的,導(dǎo)電劑的含量優(yōu)選為正極活性材料的總重量的〇. 05~4%,更進一步的,導(dǎo)電劑的 含量優(yōu)選為正極活性材料的總重量的〇. 05~3%,最優(yōu)選為0. 05~2%。
[0081] 在優(yōu)選的實施方式中,在所述正極漿料層中還包括粘結(jié)劑。其中,所述粘結(jié)劑的具 體種類并沒有特別的限制,只要能夠起到粘結(jié)的作用即可,例如熱熔型粘結(jié)劑、溶劑型粘結(jié) 劑、乳液型粘結(jié)劑以及無溶劑型粘結(jié)劑均可,可根據(jù)實際需求進行選擇。
[0082] 在優(yōu)選的實施方式中,所述粘結(jié)劑為選自下述粘結(jié)劑中的一種或多種:聚乙烯醇 粘結(jié)劑、聚氨酯粘結(jié)劑、聚丙烯酸酯粘結(jié)劑、聚偏氟乙烯粘結(jié)劑、丁基橡膠粘結(jié)劑、環(huán)氧樹脂 粘結(jié)劑、醋酸乙稀樹脂粘結(jié)劑和氯化橡膠粘結(jié)劑。
[0083] 在進一步優(yōu)選的實施方式中,所述粘結(jié)劑選自下述粘結(jié)劑中的一種或多種:聚氨 酯粘結(jié)劑、環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑、聚偏氟乙烯粘結(jié)劑和聚丙烯酸酯粘結(jié)劑。
[0084] 在更進一步優(yōu)選的實施方式中,所述粘結(jié)劑選自聚氨酯粘結(jié)劑、環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑 和聚偏氟乙烯粘結(jié)劑中的一種或多種。
[0085] 特別的,所述粘結(jié)劑最優(yōu)選為聚偏氟乙烯粘結(jié)劑。
[0086] 在優(yōu)選的實施方式中,粘結(jié)劑的含量為正極活性材料的總重量的0. 005~5%,進 一步的,粘結(jié)劑的含量優(yōu)選為正極活性材料的總重量的〇. 05~4%,更進一步的,粘結(jié)劑的 含量優(yōu)選為正極活性材料的總重量的〇. 05~3%,最優(yōu)選為0. 05~2%。
[0087] 在優(yōu)選的實施方式中,在所述正極漿料中還包括溶劑,其中,溶劑的具體種類并沒 有特別的限制,可根據(jù)實際需求進行選擇。特別的,溶劑選用有機溶劑。更特別的,有機溶 劑選自雜環(huán)類化合物中的一種或多種。
[0088] 作為雜環(huán)類化合物的實例,具體可以舉出:四氫呋喃、吡啶、N-甲基吡咯烷酮以及 吡咯。
[0089] 在優(yōu)選的實施方式中,溶劑為四氫呋喃和/或N-甲基吡咯烷酮,進一步的,優(yōu)選為 N-甲基吡咯烷酮。
[0090] 在本申請中,正極漿料中的溶劑的含量并沒有特別的限制,可根據(jù)實際需求進行 選擇。
[0091] 在優(yōu)選的實施方式中,溶劑的含量為正極活性材料的總重量的0. 01~50倍,進一 步的,溶劑的含量優(yōu)選為正極活性材料的總重量的〇. 1~35倍,更進一步的,溶劑的含量優(yōu) 選為正極活性材料的總重量的1~10倍,最優(yōu)選為1. 5~6倍。
[0092] 在本申請中,正極漿料的制備方法并沒有特別的限制,選用常規(guī)方法即可。例如, 將正極活性材料、正極添加劑、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑加入到溶劑中混合均勻,獲得正極漿料。 [0093] 本申請的另一目的在于提供一種正極片,包括正極集流體和位于正極集流體表面 的正極漿料層,其中,正極漿料層為本申請?zhí)峁┑恼龢O漿料形成的,特別的,由本申請?zhí)峁?的正極漿料干燥后形成的涂覆層。
[0094] 在上述正極片中,所述正極集流體為鋁箱,正極集流體的厚度為5~30微米,特別 的,正極集流體的厚度為12微米。
[0095] 本申請的又一目的在于提供一種鋰離子電池,包括本申請?zhí)峁┑恼龢O片、負極片、 電解液以及鋰電池隔膜。
[0096] 在上述鋰離子電池中,電解液和鋰電池隔膜的具體種類并沒有特別的限制,可根 據(jù)實際需求進行選擇。
[0097] 由于鋰離子電池中包括了本申請?zhí)峁┑恼龢O片,因此,在不影響鋰離子電池循環(huán) 穩(wěn)定性和高溫存儲性能的前提下,鋰離子電池的倍率性能得到了大幅的提高。
[0098] 實施例
[0099] 以下通過具體實例進一步描述本申請。不過這些實例僅僅是范例性的,并不對本 申請的保護范圍構(gòu)成任何限制。
[0100] 在以下實施例、對比例和試驗例中,所用到的材料、試劑以及儀器如沒有特殊說 明,均可從商業(yè)途徑獲得或是其中的試劑可通過常規(guī)方法合成得到。
[0101] 在下述實施例、對比例以及試驗例中,所用到的材料以及原料如下所示:
[0102] 正極集流體:厚度為12微米的鋁箱;粘結(jié)劑:型號為JH-2的聚偏氟乙烯(PVDF); 導(dǎo)電劑:導(dǎo)電炭黑Super-P ;負極集流體:厚度為8微米的銅箱;負極粘結(jié)劑:丁苯橡膠 (SBR);負極穩(wěn)定劑:羧甲基纖維素鈉(CMC);負極導(dǎo)電劑:導(dǎo)電炭黑Super-P ;

[0107] 正極添加劑5 :式II所式的化合物,私取-CH2CH2CH2CH2CH 2-,私取

[0108] 正極添加劑6 :式II所式的化合物,M2、M3均為1^,1?2取 私取
t
[0109] 正極活性材料1 :在LiCoO2中摻雜LiCoO 2的重量的0. 1 % Al和LiCoO 2的重量的 0. 1 %的Mg形成摻雜材料,然后在摻雜材料的表面包覆摻雜材料重量的0. 1 %的Al2O3和摻 雜材料重量的0. 1%的Ti02。
[0110] 正極活性材料2 =LiFePO4,正極活性材料3 :LiCoasNiQ.202。
[0111] 鋰電池隔膜:由Celgard公司提供的聚丙烯隔離膜,其厚度為14微米;
[0112] 電解液:含有IM的六氟磷酸鋰(LiPF6),溶劑為碳酸二乙酯:碳酸二甲酯:碳酸 乙烯酯=2 : 2 : 5(體積比)的混合溶劑。
[0113] 實施例一正極漿料1#~10 #
[0114] 將正極活性材料、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑、正極添加劑加入到溶劑中進行分散,獲得正極 漿料。
[0115] 在上述正極漿料的制備中,制備各個正極漿料中所用到的原料以及原料用量,其 相關(guān)數(shù)據(jù)如下表1中所示。
[0116] 表 1
[0117]
[0118] 實施例二正極片1#~10 #
[0119] (1)將正極漿料涂覆在正極集流體的表面,然后在90°C下進行干燥,得到正極漿 料層;
[0120] (2)將步驟(1)中干燥后的含有正極漿料層的正極集流體依次進行輥壓
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