一种磷酸铁锂体系浆料及其制备方法和应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115084519A(43)申请公布日2022.09.20(21)申请号202210666962.5(22)申请日2022.06.13(71)申请人蜂巢能源科技(无锡)有限公司地址214105江苏省无锡市锡山经济开发区东部园大成路1066号(72)发明人张文宋文锋(74)专利代理机构北京三聚阳光知识产权代理有限公司11250专利代理师韩罗琳(51)Int.Cl.H01M4/62(2006.01)H01M4/1397(2010.01)H01M4/136(2010.01)H01M10/0525(2010.01)权利要求书2页说明书13页附图2页(54)发明名称一种磷酸铁锂体系浆料及其制备方法和应用(57)摘要本发明属于锂离子电池制备技术领域，具体涉及一种磷酸铁锂体系浆料及其制备方法和应用。该磷酸铁锂体系浆料的原料包括活性物质、导电剂、粘结剂和分散剂；所述分散剂中的官能团至少包括氨基和羟基。本发明提供的磷酸铁锂体系浆料在60‑65％高固含下仍具有4000‑8000CP的低粘度，该浆料的静态粘度低，通过各个原料配合，可以防止在制备浆料过程中出现粘度增加的问题，该浆料固含量高，保证了涂布速度，降低了涂布烘烤消耗，提高了产能。CN115084519ACN115084519A权利要求书1/2页1.一种磷酸铁锂体系浆料，其特征在于，其原料包括活性物质、导电剂、粘结剂和分散剂；所述分散剂的分子结构中至少包括氨基和羟基。2.根据权利要求1所述的磷酸铁锂体系浆料，其特征在于，所述分散剂为2‑氨基‑2甲基‑1‑丙醇、1‑氨基环丙甲醇、氨基‑丙醇中的至少一种。3.根据权利要求1或2所述的磷酸铁锂体系浆料，其特征在于，所述分散剂质量为所述活性物质质量的0.1％‑3％；优选地，所述活性物质、导电剂和粘结剂的质量比为(90‑99):(0.2‑8):(0.5‑3)。4.根据权利要求1‑3任一项所述的磷酸铁锂体系浆料，其特征在于，满足(1)‑(2)中的至少一项，(1)所述导电剂包括质量比为(0.1‑5):(0.1‑3)的第一导电剂和第二导电剂；优选地，所述第一导电剂为导电炭黑；优选地，所述第二导电剂为碳纳米管；更优选地，所述第二导电剂为单壁碳纳米管、多壁碳纳米管和气相生长碳纤维中的至少一种；(2)所述活性物质为磷酸铁锂、磷酸锰铁锂、碳酸锂、镍钴锰酸锂和钛酸锂中的至少一种。5.一种磷酸铁锂体系浆料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤，(1)粘结剂与有机溶剂混合，经第一搅拌，得到第一胶液；(2)所述第一胶液与第一导电剂混合，经第二搅拌，得到第二胶液；(3)所述第二胶液与活性物质混合，经第三搅拌，得到第一混合料；(4)在所述第一混合料中加入有机溶剂，调节浆料固含量，经第四搅拌后加入分散剂溶液，进行第五搅拌，得到第二混合料；(5)在所述第二混合料中加入第二导电剂，经第六搅拌，调节粘度，得到磷酸铁锂体系浆料。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，第一胶液的固含量为5％‑7.5％；优选地，所述步骤(4)中，所述分散剂溶液的固含量为20％‑50％。7.根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，所述活性物质至少分成两部分，与所述第二胶液混合；优选地，所述步骤(3)具体包括，加入部分活性物质后搅拌，该搅拌包括至少两个搅拌工序，分别为，①公转速度为20‑35rpm的条件下转动10‑30min；②公转速度为20‑35rpm的条件下转动30‑90min，线速度为12.56‑18.84m/s的条件下转动30‑90min；加入剩余的活性物质后搅拌，该搅拌包括至少两个搅拌工序，分别为，①公转速度为20‑35rpm的条件下转动10‑30min；②公转速度为20‑35rpm的条件下转动30‑90min，线速度为12.56‑18.84m/s的条件下转动30‑90min。8.根据权利要求5‑7任一项所述的制备方法，其特征在于，满足(1)‑(5)中的至少一项，(1)所述第一搅拌至少包括三个搅拌工序，分别为，①公转转速为15‑35rpm的条件下转动10‑30min；②公转转速为20‑35rpm的条件下转动150‑240min，在线速度为6.28‑18.84m/s2CN115084519A权利要求书2/2页的条件下转动150‑240min；③在公转转速为20‑35rpm的条件下转动30‑60min，线速度为12.56‑18.84m/s的条件下转动30‑60min；(2)所述第二搅拌至少包括两个搅拌工序，分别为，①公转速度为20‑35rpm的条件下转动10‑30min；②公转速度为20‑35rpm的条件下转动30‑90min，线速度为6.28‑18.84m/s的条件下转动30‑90min；(3)所