准固态电池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CN112103506A(43)申请公布日2020.12.18(21)申请号202011048376.1(22)申请日2020.09.29(71)申请人蜂巢能源科技有限公司地址213200江苏省常州市金坛区鑫城大道8899号(72)发明人李小栓李晓龙邓素祥陈少杰(74)专利代理机构北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙)11201代理人周慧云(51)Int.Cl.H01M4/62(2006.01)H01M4/131(2010.01)H01M4/04(2006.01)H01M4/1391(2010.01)H01M10/0525(2010.01)权利要求书1页说明书9页附图4页(54)发明名称准固态电池正极浆料及其制备方法和应用(57)摘要本发明公开了准固态电池正极浆料及其制备方法和应用，包括：正极活性材料、导离子凝胶共聚物和有机溶剂。通过引入导离子凝胶共聚物，显著提高了匀浆涂布工艺的稳定性，提高了准固态电池的倍率性能、循环性能和安全性能。CN112103506ACN112103506A权利要求书1/1页1.一种准固态电池正极浆料，其特征在于，包括：正极活性材料、导离子凝胶共聚物和有机溶剂。2.根据权利要求1所述的准固态电池正极浆料，其特征在于，包括：100重量份数的正极活性材料、0.5-4重量份数的导离子凝胶共聚物和30-40重量份数的有机溶剂。3.根据权利要求1所述的准固态电池正极浆料，其特征在于，所述导离子凝胶共聚物为丙烯酸-2,3-环氧丙酯与丙烯酸酯类化合物的共聚物；任选地，所述丙烯酸酯类化合物选自乙二醇二甲基丙烯酸酯、四乙二醇二甲基丙烯酸酯、十乙二醇二甲基丙烯酸酯和三乙二醇二甲基丙烯酸酯中的至少之一；任选地，所述导离子凝胶共聚物的分子量为10000-50000。4.根据权利要求1所述的准固态电池正极浆料，其特征在于，进一步包括：锂盐；任选地，所述锂盐的重量份数为0.5-4份；任选地，所述锂盐选自双三氟甲基磺酰亚胺锂和六氟磷酸锂中的至少之一；任选地，进一步包括：导电剂；任选地，所述导电剂的重量份数为0.5-2份；任选地，所述导电剂选自SP和VGCF中的至少之一。5.根据权利要求1所述的准固态电池正极浆料，其特征在于，进一步包括：软化导离子凝胶共聚物溶剂；任选地，所述软化导离子凝胶共聚物溶剂的重量份数为0.05-2份；任选地，所述软化导离子凝胶共聚物溶剂选自EC和PC中的至少之一；任选地，所述正极活性材料选自三元正极材料NCM、三元正极材料NCA和二元正极材料中的至少之一；任选地，所述有机溶剂选自NMP和DMSO中的至少之一。6.一种制备权利要求1-5任一项所述的准固态电池正极浆料的方法，其特征在于，包括：(1)将丙烯酸酯类化合物、丙烯酸-2,3-环氧丙酯、有机溶剂和引发剂混合，60-70摄氏度下反应，以便得到导离子凝胶共聚物；(2)将所述导离子凝胶共聚物、正极活性材料和有机溶剂混合，以便得到准固态电池正极浆料。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，将丙烯酸酯类化合物、丙烯酸-2,3-环氧丙酯、锂盐、软化导离子凝胶共聚物溶剂、有机溶剂和引发剂混合；或者在步骤(2)中，将所述导离子凝胶共聚物、正极活性材料、锂盐、软化导离子凝胶共聚物溶剂和有机溶剂混合；任选地，在步骤(1)中，所述丙烯酸酯类化合物和所述丙烯酸-2,3-环氧丙酯的质量比为1:(0.01-0.03)；任选地，在步骤(1)中，反应时间为10-24h。8.一种正极片，其特征在于，采用权利要求1-5任一项所述的准固态电池正极浆料制得或采用权利要求6或者7所述的方法制备得到的准固态电池正极浆料制得。9.一种准固态电池，其特征在于，具有权利要求8所述的正极片。10.一种车辆，其特征在于，具有权利要求9所述的准固态电池。2CN112103506A说明书1/9页准固态电池正极浆料及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明属准固态电池技术领域，具体涉及一种准固态电池正极浆料及其制备方法和应用。背景技术[0002]随着社会的快速发展和进步，能源短缺及环境污染问题日益严重，人们对清洁能源需求日益重视；同时，新能源汽车日益普及，对于能源动力发展日益扩大，促使人们开发更高能量密度和更安全的锂离子电池。目前锂离子动力电池正极大多采用磷酸铁锂和三元材料，但因其对能量密度和安全性能要求的不断提高，在现有电芯设计体系上继续提高能量密度越来越困难，尤其是高续航车辆方面。[0003]目前主要的电池导电剂分类有SP、CNT、石墨烯等，粘结剂主要分类有：CMC、PVDF、SBR等。由于锂离子电池体系中加入了一定量的高分子材料粘结剂，对电池能量密度、倍率性能、循环性能和安全性都有一定的影响。因此，具有导离子性、粘