电极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CN115084523A(43)申请公布日2022.09.20(21)申请号202210746713.7(22)申请日2022.06.28(71)申请人肇庆小鹏汽车有限公司地址526238广东省肇庆市肇庆高新区龙湖大道33号(72)发明人何天贤仲亮(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专利代理师赵静(51)Int.Cl.H01M4/62(2006.01)H01M4/13(2010.01)H01M4/139(2010.01)H01M10/0525(2010.01)权利要求书1页说明书8页(54)发明名称电极浆料及其制备方法和应用(57)摘要本发明公开了电极浆料及其制备方法和应用，电极浆料包括活性材料物质、粘结剂、导电剂、升华剂和溶剂。本发明通过在电极浆料中添加升华剂，利用其受热升华产生的垂直聚集气泡在活性材料层中构造定向孔道，从而使活性材料层的孔隙率能高达45％，且该活性材料层中没有分解残留物，降低了电极片的内阻，同时活性材料层的孔隙比较均匀，从而使包含上述电极片的锂离子电池具有更高的倍率性能和循环寿命。CN115084523ACN115084523A权利要求书1/1页1.一种电极浆料，其特征在于，包括活性材料物质、粘结剂、导电剂、升华剂和溶剂。2.根据权利要求1所述的电极浆料，其特征在于，基于所述活性材料物质、所述粘结剂、所述导电剂和所述升华剂的总质量，所述升华剂的含量为1％‑20％。3.根据权利要求2所述的电极浆料，其特征在于，基于所述活性材料物质、所述粘结剂、所述导电剂和所述升华剂的总质量，所述升华剂的含量为5％‑10％。4.根据权利要求2所述的电极浆料，其特征在于，所述活性材料物质、所述粘结剂、所述导电剂和所述升华剂的质量比为(80‑95):(0.5‑2):(0.5‑2):(1‑20)。5.根据权利要求1‑4任一项所述的电极浆料，其特征在于，所述升华剂选自碘、萘、蒽和三聚甲醛中的至少一种。6.一种电极片，其特征在于，由权利要求1‑5任一项所述的电极浆料制备得到。7.一种制备权利要求6所述的电极片的方法，其特征在于，包括：(1)将活性材料物质、粘结剂、导电剂、升华剂和溶剂混合，以便得到电极浆料；(2)将所述电极浆料涂布于集流体的表面，烘干，以便得到电极片。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述烘干的温度为60‑80℃。9.一种锂离子电池，其特征在于，具有权利要求6所述的电极片。10.一种电动汽车，其特征在于，具有权利要求9所述的锂离子电池。2CN115084523A说明书1/8页电极浆料及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明属锂离子电池技术领域，具体涉及一种电极浆料及其制备方法和应用。背景技术[0002]近年来，随着新能源汽车、电子通讯设备等的迅速发展，消费者对兼具高容量、长寿命、高稳定性、高能量密度特性的锂离子电池的需求日益增加。因此，开发具有高能量密度和快充能力的锂离子电池对于便携式电子产品和电动汽车至关重要。电极是决定电池上述性能优劣的关键因素，目前对于锂离子电池中电极的研究主要集中在电极材料改性、新型电极材料的研发和电极结构的设计等。其中，增加电极的活性材料负载量是提高电池能量密度最直接的方法，如此势必会增大电极片的厚度。电极片厚度的增大使得电荷传输路径变长，从而导致厚电极中的反应动力学会变得缓慢。特别是在高倍率下，缓慢的电荷传输限制了电池的充电容量和功率密度。[0003]除了电极材料以外，电极结构设计也是提升电池性能的手段之一。多孔电极是指具有一定的孔隙率的电极，采用多孔电极进行电化学反应，可以提高参与电极反应的表面积，降低电化学极化，减小充放电时的电流密度。在多孔电极中，电极的性能与固相导电颗粒组成的电子导电网络以及孔隙中的电解液构成的液相离子传输网络密切相关。电子导电网络与离子传输网络受到多孔电极结构参数的影响，即孔隙率、孔径大小与分布、曲折度及电极组分分布等电极的微观结构参数是决定电极及电池性能的关键因素。多孔电极结构直接影响电池的性能，良好的孔隙结构以及合适的电极组分分布能够提高电极的性能。因此，优化电极的结构设计成为提升锂离子电池的高能量密度的重要技术途径。[0004]现有技术中也有人提出制备多孔电极的方法，例如在电极浆料中加入造孔聚合物(聚亚烷基碳酸酯、聚亚烷基氧化物、聚烷基硅氧烷、聚丙烯酸烷基酯、聚甲基丙烯酸烷基酯等聚合物或共聚物)或者造孔剂(碳酸氢铵、碳酸铵、氯化石蜡、尿素、氯化铵等)，该造孔聚合物或者造孔剂虽然能在活性材料层内起到形成孔的作用。该造孔聚合物或者造孔剂在经过高温分解，虽然能产生气体，在活性材料层内起到形成孔，但是该高温分解还会产生其他非气体的产物，该分解产物会残留在活性材料层内