電動電勢的導(dǎo)電劑分散體和電極活性物質(zhì)分散體,隨后將它們混合而制備電極活性物質(zhì)漿料,因此與現(xiàn)有技術(shù)相比,能夠使導(dǎo)電劑和電極活性物質(zhì)均勻地分散在電極活性物質(zhì)漿料中。
[0041]此外,即使使用不能在現(xiàn)有技術(shù)中使用的、具有分散性較差的導(dǎo)電劑,也可以使導(dǎo)電劑均勻地分散,并且即使與現(xiàn)有技術(shù)相比減少導(dǎo)電劑的含量,也不會發(fā)生電池的循環(huán)特性和放電特性的降低。
[0042]在這種情況下,在步驟S1中,可以將5重量%至20重量%的導(dǎo)電劑分散在導(dǎo)電劑分散體中。
[0043]由于導(dǎo)電劑與電極活性物質(zhì)相比具有非常小的粒徑,且與分散介質(zhì)相比具有非常小的體積密度,所以當(dāng)包含20重量%以上的導(dǎo)電劑時,在導(dǎo)電劑分散體中的導(dǎo)電劑的體積含量將會增加到一定水平以上,并且在導(dǎo)電劑分散體中不能形成均勻的分散。也就是說,當(dāng)導(dǎo)電劑分散體中的導(dǎo)電劑的含量變高時,導(dǎo)電劑的分散性會降低。因此,為了降低導(dǎo)電劑的含量,需要相對地增加分散介質(zhì)的含量,并且當(dāng)被分散的導(dǎo)電劑在含量范圍內(nèi)時,可以均勻地保持導(dǎo)電劑的分散性。
[0044]另一方面,由于電極活性物質(zhì)比導(dǎo)電劑的粒徑大,且體積密度比分散介質(zhì)高,所以與導(dǎo)電劑相比更多重量的電極活性物質(zhì)可以均勻地分散在分散介質(zhì)中。也就是說,即使60重量%至90重量%的電極活性物質(zhì)分散在電極活性物質(zhì)分散體中,也可以保持分散性的一定水平。
[0045]在這種情況下,在在步驟S1的導(dǎo)電劑分散體中還可以包含粘合劑,或在步驟S1的電極活性物質(zhì)分散體中還可以包含粘合劑,或者在步驟S2中還可以包含粘合劑。
[0046]本文中,粘合劑具有將電極活性物質(zhì)與電極集電器結(jié)合,并且與電極活性物質(zhì)相互連接的作用,可以使用常用的粘合劑而不受限制。
[0047]可使用各種類型的粘合劑,例如,聚偏二氟乙烯-六氟丙烯(PVDF-共-HFP)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯丁二烯橡膠(SBR)和羧甲基纖維素(CMC)等。
[0048]另外,如果導(dǎo)電劑是不會在鋰二次電池中引起化學(xué)變化的導(dǎo)電材料,那么它不局限于特定類型。通常,可以使用炭黑(carbon black)、石墨、碳纖維、碳納米管、金屬粉末、導(dǎo)電金屬氧化物和有機導(dǎo)電材料,目前可商業(yè)購得的導(dǎo)電劑產(chǎn)品包括乙炔黑系列(可購自Chevron Chemical Company或Gulf Oil Company 的制品等)、科琴黑(Ketjen Black)EC系列(可購自 Armak Company 制品)、Vulcan XC-72 (可購自 Cabot Company 制品)和 SuperP (可購自MMM公司制品)。例如,可購得乙塊黑、炭黑和石墨。
[0049]另外,第一分散介質(zhì)可以包含選自具有溶解度參數(shù)(δ)常數(shù)為10以上的有機溶劑中的任意一種或兩種以上的混合物,也可以包括水、Ν-甲基-2-吡咯烷酮或其混合物,并且當(dāng)使用示例性的溶劑時,導(dǎo)電劑可以被分散的更好。
[0050]另一方面,導(dǎo)電活性物質(zhì)可以是正極活性物質(zhì)或負(fù)極活性物質(zhì)。
[0051]這里,正極活性物質(zhì)可以包含含鋰氧化物,并且該含鋰氧化物可以是含鋰過渡金屬氧化物。
[0052]所述含鋰過渡金屬氧化物可以是,例如選自LixCo02(0.5 < χ < 1.3)、LixNi02(0.5
<χ < 1.3)、LixMn02 (0.5 < χ < 1.3)、LixMn204(0.5 < χ < 1.3)、Lix (NiaCobMnc) 02 (0.5
<χ < 1.3、0 < a < 1、0 < b < 1、0 < c < 1、a+b+c = 1)、L1.Ni! yCoy02 (0.5 < χ < 1.3、0 < y < 1)、LixC0l yMny02(0.5 < x < 1.3、0 彡 y < 1)、L1.Ni! yMny02(0.5 < x < 1.3、0 ^ y < 1)、Lix(NiaCobMnc)04(0.5 < x < 1.3、0 < a < 2、0 < b < 2、0 < c < a+b+c =2)、LixMn2 zNiz04(0.5 < x < 1.3、0 < z < 2)、LixMn2 zCoz04(0.5 < x < 1.3、0 < z < 2)、LixCoP04(0.5 < x < 1.3)和LixFeP04(0.5 < x < 1.3)中的任意一種或其兩種以上的混合物。而且,含鋰過渡金屬氧化物可以涂覆有金屬如鋁(A1)或金屬氧化物。此外,除了含鋰過渡金屬氧化物,也可以使用含鋰硫化物、砸化物和鹵化物等。
[0053]另外,負(fù)極活性物質(zhì)可以包含鋰金屬、碳材料和能夠嵌入與脫嵌鋰離子的金屬化合物,以及其混合物。
[0054]具體而言,所述碳材料可以包括低結(jié)晶度碳和高結(jié)晶度碳。所述低結(jié)晶度碳通常包括軟碳(soft carbon)和硬碳(hard carbon),并且所述高結(jié)晶度碳通常包括高溫焙燒碳如天然石墨、集結(jié)石墨(Kish graphite)、熱解碳、中間相瀝青基碳纖維、內(nèi)消旋碳微珠、中間相瀝青及石油或煤焦油瀝青衍生的焦炭。
[0055]本文中,金屬化合物可以為包含S1、Ge、Sn、Pb、P、Sb、B1、Al、Ga、In、T1、Mn、Fe、Co、N1、Cu、Zn、Ag、Mg、Sr和Ba等中的一種以上金屬元素的化合物。這些金屬化合物可以以單質(zhì)、合金、氧化物(T1jP 3]102等)、氮化物、硫化物、硼化物和與鋰的合金等的任何形式使用,但單質(zhì)、合金、氧化物和與鋰的合金可以有助于高容量。其中,當(dāng)金屬化合物含有至少一種選自S1、Ge和Sn中的元素,并且包含至少一種選自Si和Sn中的元素時,可以獲得更高的電池容量。
[0056]第二分散介質(zhì)可以與第一分散介質(zhì)相同,從而,電極活性物質(zhì)可以被分散的更好。
[0057]隨后,將導(dǎo)電劑分散體加入并分散在電極活性物質(zhì)分散體中(S2)。
[0058]因此,與現(xiàn)有技術(shù)相比,可以將導(dǎo)電劑和電極活性物質(zhì)更均勻地分散在電極活性物質(zhì)漿料中。
[0059]本文中,當(dāng)導(dǎo)電劑分散體包含5重量%至20重量%分散在其中的導(dǎo)電劑,且電極活性物質(zhì)分散體包含60重量%至90重量%分散在其中的電極活性物質(zhì)時,可以將10至40重量份的導(dǎo)電劑分散體加入且分散在電極活性物質(zhì)分散體中,基于100重量份的電極活性物質(zhì)分散體計。
[0060]因此,當(dāng)將導(dǎo)電劑分散體中均勻分散的導(dǎo)電劑加入至電極活性物質(zhì)分散體中時,它們保持其分散性的同時進行混合,因此最終能夠?qū)㈦姌O活性物質(zhì)和導(dǎo)電劑均勻地混合。
[0061]在這種情況下,在步驟S2中,在將導(dǎo)電劑分散體加入至電極活性物質(zhì)分散體的同時,還可以額外地加入第三分散介質(zhì),由此可以制備更穩(wěn)定的電極活性物質(zhì)漿料。
[0062]本文中,第三分散介質(zhì)可以與第一分散介質(zhì)或第二分散介質(zhì)相同。
[0063]在下文中,為了更好地理解,將詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。然而,本發(fā)明的實施例可以以各種方式進行改進,但不應(yīng)被解釋為限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的實施例僅是為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明。
[0064]1.實施例1
[0065](1)導(dǎo)電劑分散體的制備
[0066]將20g的作為導(dǎo)電劑的炭黑分散在125g的作為第一分散介質(zhì)的NMP中,由此制備出導(dǎo)電劑分散體(固體的比例:13.8% )。
[0067]—方面,為了使作為難分散性材料的分散,可以使用各種類型的分散機,但是使用具有代表性的研磨設(shè)備或高速分散設(shè)備如高壓均化器。
[0068]在這個實施例中,在制備導(dǎo)電劑分散體的過程中,通過通常使用的分散機(均化器(homegenizer))在4000rpm下分散20分鐘,然后使用高速分散機在15000rpm下分散20分鐘來制備導(dǎo)電劑分散體。
[0069](2)電極活性物質(zhì)分散體的制備
[0070]將646.7g的作為正極活性物質(zhì)LiCO02*散在140.8g的作為第二分散介質(zhì)的NMP中,由此制備出電極活性物質(zhì)分散體(固體的比例:82.1% )。
[0071](3)電極活性物質(zhì)漿料的制備
[0072]將導(dǎo)電劑分散體緩慢地加入并分散在電極活性物質(zhì)分散體中,由此制備出電極活性物質(zhì)漿料(固體的比例:71.5% )。在這種情況下,通過通常使用的分散機(均化器)在4000rpm下分散60分鐘來制備電極活性物質(zhì)楽料。
[0073]2.實施例2
[0074](1)導(dǎo)電劑/粘合劑分散體的制備
[0075]將20g的作為導(dǎo)電劑的炭黑分散在166.7g的溶解有PVDF的粘合劑溶液中(固體的比例:8.0% ),由此制備出導(dǎo)電劑/粘合劑分散體(固體的比例:17.9% )。在這種情況下,使用了與實施例1中的制備導(dǎo)電劑分散體相同的方法。
[0076](2)電極活性物質(zhì)分散體的制備
[0077]將633.3g的作為正極活性物質(zhì)的LiCo02分散在112.4g的作為第二分散介質(zhì)的NMP中,由此制備出電極活性物質(zhì)分散體(固體的比例:85.0% )。
[0078](3)電極活性物質(zhì)漿料的制備
[0079]將導(dǎo)電劑分散體緩慢地加入并分散在電極活性物質(zhì)分散體中,由此制備出電極活性物質(zhì)漿料(固體的比例:71.5% )。在這種情