一種鋰離子電池的電池漿料及其制備方法、電極和電池的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋰電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鋰離子電池的電池漿料及其制備方法、電極和電池。
【背景技術(shù)】
[0002]鋰離子電池由于能量密度高、體積小、重量輕且循環(huán)壽命長(zhǎng)，對(duì)環(huán)境污染小等好等優(yōu)點(diǎn)，而廣泛應(yīng)用于消費(fèi)類電子、電動(dòng)工具和電動(dòng)汽車等領(lǐng)域。
[0003]鋰離子電池一般由正極、負(fù)極、隔膜和電解液等組成。其中正負(fù)極屬于鋰離子電池的核心部分，是電池進(jìn)行充放電的主要載體和受體，其特性直接影響著電池性能的好壞。
[0004]鋰離子電池正負(fù)極的制備工藝包括制漿、涂布、對(duì)輥、分條、制片和卷繞等工序。在鋰離子電池的制備工藝中，制漿工藝占有重要地位，電池漿料的質(zhì)量將直接影響后續(xù)電池生產(chǎn)的工藝和質(zhì)量?，F(xiàn)有的制漿工藝是將按照比例配置好的正、負(fù)極所用的活性材料、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑、添加劑和溶劑等原料一次性加入攪拌分散設(shè)備，經(jīng)攪拌一段時(shí)間后，制成電池漿料?，F(xiàn)有的電池漿料在后續(xù)極片受輥壓、分切、卷繞、人為移動(dòng)的過程中，極片上的粉料很容易掉料或者剝落;脫落和剝離的粉料直接造成正負(fù)極含量的損失，進(jìn)而影響電池的性能；另外粉料進(jìn)入電池內(nèi)部，容易導(dǎo)致電池發(fā)生內(nèi)短路，造成容量或電壓的損耗。
[0005]為了解決此問題，人們想了許多辦法，包括增加粘結(jié)劑的量;但是粘結(jié)劑屬于漿料的一部分，導(dǎo)致正負(fù)極的固含量偏低。在能量密度越來(lái)越緊張的今日，增加粘結(jié)劑的量對(duì)電池容量不利；另外申請(qǐng)?zhí)枮镃N201010604224.5的專利采用提高粘結(jié)劑的粘性等方法來(lái)改善極片的掉粉和剝落等問題，但是粘結(jié)劑粘度提高的同時(shí)也伴隨著電池其他性能的劣化。尋找一種既能夠改善極片掉粉和剝落問題又不會(huì)降低電池其他性能的方法十分必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是一種鋰離子電池的電池漿料及其制備方法、電極和電池。
[0007]本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:
一種鋰離子電池的電池漿料，所述電池漿料中包括活性材料，所述電池漿料中還包括N-甲基吡咯烷酮和碳酸酯混合溶劑。
[0008]優(yōu)選地，所述N-甲基吡咯烷酮和碳酸酯混合溶劑占所述電池漿料的l_10wt%。
[0009]優(yōu)選地，所述N-甲基吡咯烷酮和碳酸酯混合溶劑中所述N-甲基吡咯烷酮和所述碳酸酯的質(zhì)量比為(80-95): (5-20)。
[0010]優(yōu)選地，碳酸酯為碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸丙烯酯中的至少一種。
[0011]本發(fā)明還提供了一種如上所述的鋰離子電池的電池漿料的制備方法，包括以下步驟:
S1:取電池正極或負(fù)極活性材料和導(dǎo)電劑攪拌混勻； S2:取N-甲基吡咯烷酮和碳酸酯在密閉容器中攪拌混勻，烘烤，得到N-甲基吡咯烷酮和碳酸酯混合溶劑；
S3:向SI的產(chǎn)物中加入S2得到的所述N-甲基吡咯烷酮和碳酸酯混合溶劑，攪拌混勻；
S4:向S3的產(chǎn)物中加入粘結(jié)劑和水，攪拌混勻。
[0012]優(yōu)選地，所述S2中所述的烘烤溫度為80-100°C，時(shí)間為5-10h。
[0013]優(yōu)選地，所述N-甲基吡咯烷酮和碳酸酯混合溶劑占所述電池漿料的l_10wt%。
[0014]優(yōu)選地，所述N-甲基吡咯烷酮和碳酸酯混合溶劑中所述N-甲基吡咯烷酮和所述碳酸酯的質(zhì)量比為(80-95): (5-20)。
[0015]本發(fā)明還提供了一種由如上所述的電池漿料制成的電極。
[0016]本發(fā)明還提供了一種含有如上所述的電極的鋰離子電池。
[0017]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明提供了一種鋰離子電池的電池漿料及其制備方法、電極和電池，所述鋰離子電池的電池漿料中包括N-甲基吡咯烷酮和碳酸酯混合溶劑;該電池漿料的制備方法，包括以下步驟:S1:取電池正極或負(fù)極活性材料和導(dǎo)電劑攪拌混勻;S2:取N-甲基吡咯烷酮和碳酸酯在密閉容器中攪拌混勻，烘烤，得到N-甲基吡咯烷酮和碳酸酯混合溶劑；向SI的產(chǎn)物中加入S2得到的所述N-甲基吡咯烷酮和碳酸酯混合溶劑，攪拌混勻；向S3的產(chǎn)物中加入粘結(jié)劑和水，攪拌混勻。所述N-甲基吡咯烷酮和碳酸酯混合溶劑可以改善極片的粘結(jié)性能，還可以提高極片與基材的粘結(jié)力，防止涂布、對(duì)輥、分條、制片和卷繞等過程掉粉和脫落，可以減少粘結(jié)劑的添加量，仍舊能夠保證極片的粘結(jié)性能，而且所述碳酸酯屬于鋰離子電池電解液的組分，在注液后該成分會(huì)溶入電解液中，對(duì)電芯的性能無(wú)影響，可以提尚極片中活性材料的含量，進(jìn)而提尚電池的能量密度。
【附圖說明】
[0018]圖1為實(shí)施例1、對(duì)比例I和對(duì)比例2制備得到的電極粘結(jié)力對(duì)比圖；
圖2為實(shí)施例1、對(duì)比例I和對(duì)比例2制備得到的電極電芯循環(huán)后厚度膨脹率對(duì)比圖；
圖3為實(shí)施例1、對(duì)比例I和對(duì)比例2制備得到的電芯容量對(duì)比圖；
圖4為實(shí)施例1、對(duì)比例I和對(duì)比例2制備得到的電芯循環(huán)性能對(duì)比圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果進(jìn)行清楚、完整地描述，以充分地理解本發(fā)明的目的、特征和效果。顯然，所描述的實(shí)施例只是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例，基于本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的其他實(shí)施例，均屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0020]本發(fā)明提供了一種鋰離子電池的電池漿料，所述電池漿料中包括活性材料，所述電池漿料中還包括N-甲基吡咯烷酮和碳酸酯混合溶劑。所述N-甲基吡咯烷酮和碳酸酯混合溶劑占所述電池漿料的l_10wt%。所述N-甲基吡咯烷酮和碳酸酯混合溶劑中所述N-甲基吡咯烷酮和所述碳酸酯的質(zhì)量比為(80-95): (5-20)。碳酸酯為碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸丙烯酯中的至少一種。本發(fā)明一種如上所述的鋰離子電池的電池漿料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:S1:取電池正極或負(fù)極活性材料和導(dǎo)電劑攪拌混勻；S2:取N-甲基吡咯烷酮和碳酸酯在密閉容器中攪拌混勻，烘烤，得到N-甲基吡咯烷酮和碳酸酯混合溶劑;S3:向SI的產(chǎn)物中加入S2得到的所述N-甲基吡咯烷酮和碳酸酯混合溶劑，攪拌混勻；S4:向S3的產(chǎn)物中加入水，攪拌混勻。所述S2中所述的烘烤溫度為80-100°C，時(shí)間為5-10h。所述N-甲基吡咯烷酮和碳酸酯混合溶劑占所述電池漿料的l-10wt%。所述N-甲基吡咯烷酮和碳酸酯混合溶劑中所述N-甲基吡咯烷酮和所述碳酸酯的質(zhì)量比為(80-95): (5-20)。所述N-甲基吡咯烷酮和碳酸酯混合溶劑可以改善極片的粘結(jié)性能，還可以提高極片與基材的粘結(jié)力，防止涂布、對(duì)輥、分條、制片和卷繞等過程掉粉和脫落，可以減少粘結(jié)劑的添加量，仍舊能夠保證極片的粘結(jié)性能，而且所述碳酸酯屬于鋰離子電池電解液的組分，在注液后該成分會(huì)溶入電解液中，對(duì)電芯的性能無(wú)影響，可以提高極片中活性材料的含量，進(jìn)而提高電池的能量密度。所述碳酸酯占所述N-甲基吡咯烷酮和碳酸酯混合溶劑的為5-20wt%。本發(fā)明還提供了一種如上所述的電池漿料制成的電池極片。本發(fā)明提供了一種含有如上所述的電池極片的鋰離子電池。
[0021]實(shí)施例1:
采用下列步驟制備電池漿料:S1:取電池正極或負(fù)極活性材料和導(dǎo)電劑攪拌混勻；S2:取80質(zhì)量份的N-甲基吡咯烷酮、10質(zhì)量份的碳酸二甲酯、10質(zhì)量份的碳酸甲乙酯在密閉容器中以2000 r/min的轉(zhuǎn)速攪拌180min，混勻，8