本發(fā)明涉及鋰電池，特別是涉及一種鋰電池正極漿料及其勻漿方法和應用。

背景技術：

1、隨著鋰電技術的不斷發(fā)展，對鋰電池的容量、電壓、使用壽命、安全性以及使用成本都提出了更高的要求。目前，行業(yè)中通過將磷酸錳鐵鋰(lmfp)材料和三元鎳鈷錳酸鋰(ncm)材料摻混使用，以同時滿足鋰電池高安全性、高容量、長續(xù)航、長使用壽命和低成本的需求。

2、然而，采用常規(guī)的摻混方法勻漿時，由于lmfp和ncm的粒徑及比表面積差異較大，當將lmfp和ncm干粉直接摻混時，小顆粒的lmfp極易吸附在大顆粒的ncm表面，導致ncm表面的導電網(wǎng)絡缺失，漿料穩(wěn)定性差，壓實密度低，制得的極片導電性差，進而使得鋰電池極化大、循環(huán)性能不佳、直流內(nèi)阻(dcr)增長快，尤其是小顆粒的lmfp摻混比例達到30％以上時，對鋰電池電性能的影響更為嚴重；此外，將lmfp和ncm單獨制成正極漿料后以混摻方式涂布制備電極時，由于lmfp和ncm已平均分布在電極中，在充放電時兩種材料具有不同長度的導電路徑，導致電流均勻性低，且兩種材料間會形成較多接觸介面，進而增加電池阻抗。

3、因此，急需一種能夠提升lmfp和ncm的混合漿料中顆粒分散均勻性和導電性，進而提高鋰電池電化學性能的正極漿料勻漿方法。

技術實現(xiàn)思路

1、基于此，有必要針對上述問題，提供一種鋰電池正極漿料及其勻漿方法和應用。本發(fā)明提供的勻漿方法有效構建多維導電網(wǎng)絡，提高正極漿料的穩(wěn)定性，進而提高制得的鋰電池的電導率、降低電池內(nèi)阻，提高倍率性能及循環(huán)性能，具有廣泛的應用前景。

2、一種鋰電池正極漿料的勻漿方法，包括如下步驟：

3、將復合導電劑、分散劑及聚偏氟乙烯膠液混合，得到導電漿料，其中，所述復合導電劑包括第一顆粒狀導電劑和纖維狀導電劑，所述第一顆粒狀導電劑和所述纖維狀導電劑的質(zhì)量比為1:4～15:1；

4、將所述導電漿料與磷酸錳鐵鋰混合，得到預混漿料；

5、將三元鎳鈷錳酸鋰與第二顆粒狀導電劑混合，得到預混粉料；

6、將所述預混漿料與所述預混粉料混合，得到混合漿料，將所述混合漿料調(diào)節(jié)粘度后，經(jīng)抽真空、過篩得到鋰電池正極漿料。

7、在其中一個實施例中，所述復合導電劑還包括片狀導電劑，其中，所述第一顆粒狀導電劑、所述纖維狀導電劑及所述片狀導電劑的質(zhì)量比為(0.5～3):(0.2～2):(0.1～2)。

8、在其中一個實施例中，所述第一顆粒狀導電劑與所述第二顆粒狀導電劑的粒徑各自獨立地選自20nm～60nm；

9、及/或，所述纖維狀導電劑的管徑為4nm～200nm，長度為1μm～200μm，長徑比為5～50000；

10、及/或，所述片狀導電劑的層數(shù)為5～15。

11、在其中一個實施例中，所述第一顆粒狀導電劑與所述第二顆粒狀導電劑各自獨立地選自導電石墨、導電炭黑、乙炔黑以及科琴黑中的至少一種；

12、及/或，所述纖維狀導電劑選自碳納米管以及碳納米纖維中的至少一種；

13、及/或，所述片狀導電劑選自石墨烯。

14、在其中一個實施例中，所述預混漿料中，所述復合導電劑與所述分散劑、所述磷酸錳鐵鋰的質(zhì)量比為(0.5～2):(0.03～0.15):(96～97)；

15、及/或，所述分散劑選自聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸酯類化合物以及聚丙烯腈類化合物中的至少一種；

16、及/或，所述預混粉料中，所述第二顆粒狀導電劑與所述三元鎳鈷錳酸鋰的質(zhì)量比為1:97～3:96；

17、及/或，所述混合漿料中，所述磷酸錳鐵鋰與所述三元鎳鈷錳酸鋰的質(zhì)量比為1:4～9:1。

18、在其中一個實施例中，所述聚偏氟乙烯膠液的固含量為3％～6％；

19、及/或，所述導電漿料的固含量為4％～6％；

20、及/或，所述混合漿料的固含量為80％～85％；

21、及/或，所述混合漿料調(diào)節(jié)粘度后，固含量為65％～75％，粘度為5000mpa·s～10000mpa·s。

22、在其中一個實施例中，在制備所述混合漿料的步驟中，將所述預混漿料分批加入所述預混粉料中進行混合。

23、本發(fā)明還提供一種由如上所述的勻漿方法制得的鋰電池正極漿料。

24、本發(fā)明還提供一種正極極片，所述正極極片包括正極集流體以及設置于所述正極集流體表面的正極材料層，所述正極材料層由如上所述的鋰電池正極漿料制得。

25、本發(fā)明還提供一種鋰電池，所述鋰電池包括如上所述的正極極片。

26、上述勻漿方法，首先將lmfp與特定用量的第一顆粒狀導電劑、纖維狀導電劑混合得到預混漿料，再將ncm與第二顆粒狀導電劑的預混粉料與預混漿料混合，有效構建lmfp表面的點線結合的多維導電網(wǎng)絡，同時保障ncm表面被第二顆粒狀導電劑包覆。從而，不僅有利于實現(xiàn)導電劑與活性物質(zhì)的有效接觸，而且，有效提高正極漿料中顆粒的分散均勻性，提高正極漿料的穩(wěn)定性，進而，有利于提高制得的鋰電池的電導率，降低電池內(nèi)阻，提高倍率性能及循環(huán)性能，具有廣泛的應用前景。

技術特征：

1.一種鋰電池正極漿料的勻漿方法，其特征在于，所述勻漿方法包括如下步驟：

2.根據(jù)權利要求1所述的鋰電池正極漿料的勻漿方法，其特征在于，所述復合導電劑還包括片狀導電劑，其中，所述第一顆粒狀導電劑、所述纖維狀導電劑及所述片狀導電劑的質(zhì)量比為(0.5～3):(0.2～2):(0.1～2)。

3.根據(jù)權利要求2所述的鋰電池正極漿料的勻漿方法，其特征在于，所述第一顆粒狀導電劑與所述第二顆粒狀導電劑的粒徑各自獨立地選自20nm～60nm；

4.根據(jù)權利要求2所述的鋰電池正極漿料的勻漿方法，其特征在于，所述第一顆粒狀導電劑與所述第二顆粒狀導電劑各自獨立地選自導電石墨、導電炭黑、乙炔黑以及科琴黑中的至少一種；

5.根據(jù)權利要求1所述的鋰電池正極漿料的勻漿方法，其特征在于，所述預混漿料中，所述復合導電劑與所述分散劑、所述磷酸錳鐵鋰的質(zhì)量比為(0.5～2):(0.03～0.15):(96～97)；

6.根據(jù)權利要求1所述的鋰電池正極漿料的勻漿方法，其特征在于，所述聚偏氟乙烯膠液的固含量為3％～6％；

7.根據(jù)權利要求1所述的鋰電池正極漿料的勻漿方法，其特征在于，在制備所述混合漿料的步驟中，將所述預混漿料分批加入所述預混粉料中進行混合。

8.一種由如權利要求1～7任一項所述的勻漿方法制得的鋰電池正極漿料。

9.一種正極極片，其特征在于，包括正極集流體以及設置于所述正極集流體表面的正極材料層，所述正極材料層由如權利要求8所述的鋰電池正極漿料制得。

10.一種鋰電池，其特征在于，所述鋰電池包括如權利要求9所述的正極極片。

技術總結
本發(fā)明涉及一種鋰電池正極漿料及其勻漿方法和應用。所述勻漿方法包括如下步驟：將復合導電劑、分散劑及聚偏氟乙烯膠液混合，得到導電漿料，其中，復合導電劑包括第一顆粒狀導電劑和纖維狀導電劑，所述第一顆粒狀導電劑和所述纖維狀導電劑的質(zhì)量比為1:4～15:1；將所述導電漿料與磷酸錳鐵鋰混合，得到預混漿料；將三元鎳鈷錳酸鋰與第二顆粒狀導電劑混合，得到預混粉料；將所述預混漿料與所述預混粉料混合，得到混合漿料，將所述混合漿料調(diào)節(jié)粘度后，經(jīng)抽真空、過篩得到鋰電池正極漿料。本發(fā)明提供的勻漿方法有效構建多維導電網(wǎng)絡，提高正極漿料的穩(wěn)定性，進而提高制得的鋰電池的電導率、降低電池內(nèi)阻，提高倍率性能及循環(huán)性能，具有廣泛的應用前景。

技術研發(fā)人員：許延蘋,羅倩,周猛,李志
受保護的技術使用者：浙江凌驍能源科技有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/2