一种正极浆料及其制备方法和应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114335541A(43)申请公布日2022.04.12(21)申请号202111641272.6(22)申请日2021.12.29(71)申请人蜂巢能源科技股份有限公司地址213200江苏省常州市金坛区鑫城大道8899号(72)发明人马英剑杨红新刘静吴江雪王鑫(74)专利代理机构北京远智汇知识产权代理有限公司11659代理人牛海燕(51)Int.Cl.H01M4/62(2006.01)H01M10/0525(2010.01)权利要求书2页说明书15页(54)发明名称一种正极浆料及其制备方法和应用(57)摘要本发明涉及一种正极浆料及其制备方法和应用，所述正极浆料包括磷酸铁锂、导电炭黑、碳纳米管、水系粘结剂和水；所述水系粘结剂包括羧甲基纤维素钠的铵基取代物和丁苯橡胶的组合。本发明所述正极浆料一方面可解决PVDF资源短缺的问题，另一方面其固含量较高，进一步形成的正极极片具有较好的韧性。CN114335541ACN114335541A权利要求书1/2页1.一种正极浆料，其特征在于，所述正极浆料包括磷酸铁锂、导电炭黑、碳纳米管、水系粘结剂和水；所述水系粘结剂包括羧甲基纤维素钠的铵基取代物和丁苯橡胶的组合。2.根据权利要求1所述的正极浆料，其特征在于，以所述正极浆料中的溶质的总质量为100份计，其按照重量份数包括如下组分：优选地，所述正极浆料的固含量在60％以上。3.根据权利要求1或2所述的正极浆料，其特征在于，所述羧甲基纤维素钠的铵基取代物中，铵基的取代度为0.6‑1.1。4.一种权利要求1‑3任一项所述的正极浆料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：将磷酸铁锂、导电炭黑、碳纳米管、羧甲基纤维素钠的铵基取代物、丁苯橡胶和水混合，得到正极浆料。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法具体包括：(1)将羧甲基纤维素钠的铵基取代物和水混合，得到第一预混液；(2)将第一预混液、导电炭黑和碳纳米管混合后，再与磷酸铁锂混合，得到第二预混液；(3)将第三预混液与丁苯橡胶混合，得到所述正极浆料。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，所述羧甲基纤维素钠的铵基取代物在第一预混液中的质量百分数为0.6％‑2％；优选地，所述混合的方式包括搅拌；优选地，所述搅拌的线速度为4‑8m/s；优选地，所述搅拌的时间为3‑5h；优选地，所述步骤(2)中，将第一预混液、导电炭黑和碳纳米管混合的方式包括搅拌；优选地，所述搅拌的线速度为6m‑14m/s；优选地，所述搅拌的时间为0.5‑2h；优选地，所述步骤(2)中，再与磷酸铁锂混合的方式包括搅拌；优选地，所述搅拌的线速度为6m‑14m/s；优选地，所述搅拌的时间为3‑4h；优选地，所述步骤(2)中，还包括补加水调节粘度的操作；优选地，所述步骤(3)中，所述混合的方式包括搅拌；优选地，所述搅拌的线速度为2‑6m/s；2CN114335541A权利要求书2/2页优选地，所述搅拌的时间为0.5‑1h。7.根据权利要求4‑6任一项所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：所述羧甲基纤维素钠的铵基取代物的制备方法包括如下步骤：将羧甲基纤维素钠依次进行酸化和铵化，离心，过滤，干燥，得到羧甲基纤维素钠的铵基取代物；优选地，所述酸化具体包括：将羧甲基纤维素钠在溶剂中洗涤过滤、烘干，再加入浓酸，搅拌，过滤，得到沉淀物，完成酸化；优选地，所述溶剂包括体积浓度在70％以上的乙醇；优选地，所述洗涤过滤的次数为3‑4次；优选地，所述浓酸包括浓硝酸、浓盐酸或浓硫酸中的任意一种；优选地，所述搅拌的时间为1‑3h；优选地，所述酸化还包括在得到沉淀物后将其进行后处理；优选地，所述后处理具体包括：将所述沉淀物在溶剂中离心并洗涤，过滤，得到沉淀物，重复上述操作3‑4次；优选地，所述溶剂包括体积浓度在70％以上的乙醇；优选地，所述铵化的处理剂包括氨水和/或尿素(质量百分比浓度为10‑25％)；优选地，所述处理剂与羧甲基纤维素钠的质量比为(1‑2):1；优选地，所述胺化具体包括：将酸化后的沉淀物溶于溶剂中，再加入处理剂，完成胺化；优选地，所述溶剂包括体积浓度在70％以上的乙醇。8.一种正极极片，其特征在于，所述正极极片的制备原料包括权利要求1‑3任一项所述的正极浆料。9.一种权利要求8所述的正极极片的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：将正极浆料在铝箔或涂炭铝箔的一侧或两侧进行涂布，得到所述正极极片；优选地，所述涂布的温度为80‑105℃；优选地，所述涂布的时间为2‑5min。10.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池依次包括层叠设置的权利要求8所述的正极极片、隔离膜和负极极片；所述正极极片和隔离膜之间