本發(fā)明涉及聚合物鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種聚合物鋰離子電池正極漿料及聚合物鋰離子電池。

背景技術(shù)：

聚合物鋰離子電池具有能量密度高、安全性能好、可薄形化及形狀可定制等優(yōu)點(diǎn)，而越來越多的應(yīng)用于電子產(chǎn)品中。目前聚合物鋰離子電池正極漿料普遍采用的是油性工藝，以NMP為溶劑，使用分散設(shè)備將正極料和一定比例的導(dǎo)電劑及粘結(jié)劑均勻的分散。正極漿料的配比和分散的效果直接影響到電芯的能量密度、循環(huán)壽命、倍率和存儲(chǔ)等性能，所以合適的正極漿料對(duì)聚合物電芯至關(guān)重要?，F(xiàn)有的正極漿料工藝很難提高正極的活性物質(zhì)含量，且大型分散設(shè)備無法將導(dǎo)電劑很好的均勻分散，導(dǎo)致聚合物鋰離子電池電芯有極化增大、低容及循環(huán)壽命衰減較快等。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N活性物質(zhì)分散效果好、電芯極化小及循環(huán)壽命高的一種聚合物鋰離子電池正極漿料及聚合物鋰離子電池。

根據(jù)第一方面，一種實(shí)施例中提供一種聚合物鋰離子電池正極漿料，其包括正極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑、溶劑和分散劑，其比例為正極活性物質(zhì)：導(dǎo)電劑：粘結(jié)劑：分散劑：溶劑=100:(0.6~1.3):(1.0~1.4):(0.02~0.2):(12~40)。

進(jìn)一步地，正極活性物質(zhì)為鈷酸鋰或鎳鈷錳酸鋰中一種或兩種的混合物。

進(jìn)一步地，導(dǎo)電劑為導(dǎo)電炭黑、乙炔黑以及碳納米管中一種或幾種的混合物。

進(jìn)一步地，粘結(jié)劑為聚偏氟乙烯。

進(jìn)一步地，溶劑為N-甲基吡咯烷酮。

進(jìn)一步地，分散劑為聚乙烯吡咯烷酮。

根據(jù)第二方面，一種實(shí)施例中提供一種聚合物鋰離子電池，其包括上述的聚合物鋰離子電池正極漿料。

依據(jù)上述實(shí)施例的一種聚合物鋰離子電池正極漿料及聚合物鋰離子電池，由于正極漿料中混合有分散劑，且分散劑按特定比例配制，使得聚合物鋰離子電池的正極活性物質(zhì)和導(dǎo)電劑得到充分分散，降低了電芯極化，并且提高了循環(huán)使用壽命。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種實(shí)施例中聚合物鋰離子電池的容量保持率和恢復(fù)率的示意圖；

圖2為本發(fā)明一種實(shí)施例中聚合物鋰離子電池的內(nèi)阻變化率的示意圖；

圖3為本發(fā)明另一種實(shí)施例中聚合物鋰離子電池正極活性物質(zhì)克容量的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面通過具體實(shí)施方式結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

實(shí)施例一：

在本發(fā)明實(shí)施例提供的一種聚合物鋰離子電池正極漿料，其包括正極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑、溶劑和分散劑，其比例為正極活性物質(zhì)：導(dǎo)電劑：粘結(jié)劑：分散劑：溶劑=100:(0.6~1.3):(1.0~1.4):(0.02~0.2):(12~40)。

其中正極活性物質(zhì)為鈷酸鋰或鎳鈷錳酸鋰中一種或兩種的混合物，導(dǎo)電劑為導(dǎo)電炭黑、乙炔黑以及碳納米管中一種或幾種的混合物，粘結(jié)劑為聚偏氟乙烯，溶劑為N-甲基吡咯烷酮，分散劑為改性的聚乙烯吡咯烷酮，聚乙烯吡咯烷酮通過分子結(jié)構(gòu)的改變或插入其他分子結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)改性，改性后的聚乙烯吡咯烷酮分散效果更好。

本實(shí)施例提供的一種聚合物鋰離子電池正極漿料，由于正極漿料中混合有分散劑，且分散劑按特定比例配制，使得聚合物鋰離子電池電芯容量基本不變的情況下，提高了活性物質(zhì)的分散效果，降低了電芯極化，并且提高了循環(huán)使用壽命。

實(shí)施例二：

本實(shí)施例提供了一種聚合物鋰離子電池，聚合物鋰離子電池包括上述實(shí)施例的聚合物鋰離子電池正極漿料，其中正極漿料在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上增加了分散劑。聚合物鋰離子電池的制作及測(cè)試過程如下：

S101、正極漿料制備；

正極漿料由正極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑、溶劑和分散劑按一定的比例放入勻漿機(jī)中進(jìn)行攪拌混合而成，其中比例為正極活性物質(zhì)：導(dǎo)電劑：粘結(jié)劑：分散劑：溶劑=100:(0.7~1.3):(1.3~1.4):(0.02~0.06):(12~40)。

S102、負(fù)極漿料制備；

負(fù)極漿料由負(fù)極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑、增稠劑、粘結(jié)劑和溶劑按一定的比例放入勻漿機(jī)中進(jìn)行攪拌混合而成。

S103、電芯的制作；

將正負(fù)極漿料按涂布、碾壓、分切、卷繞、注液封口、陳化和預(yù)充等工序制作電芯。

S104、電芯的分容；

制作好的電芯以0.2C和0.5C的電流進(jìn)行分容，得到聚合物電芯的容量發(fā)揮結(jié)果。

S105、高溫存儲(chǔ)；

將滿電電芯在60℃的烘箱中放置7天。

S106、測(cè)試。

測(cè)試聚合物電芯的電壓、內(nèi)阻、容量保持率和容量恢復(fù)率等，同時(shí)進(jìn)行倍率、高低溫、循環(huán)等電性能測(cè)試。

如圖1所示，縱坐標(biāo)為電芯的容量保持率和恢復(fù)率，橫坐標(biāo)中1為高溫存儲(chǔ)前，無分散劑的電芯A和有分散劑的電芯B的容量保持率和恢復(fù)率，橫坐標(biāo)中2為電芯在60℃的烘箱中放置7天后，無分散劑的電芯A和有分散劑的電芯B的容量保持率和恢復(fù)率。由圖可知電芯在60℃的烘箱中放置7天后，有分散劑的電芯其容量恢復(fù)優(yōu)于未加入分散劑的電芯。

如圖2所示，縱坐標(biāo)為電芯的內(nèi)阻變化率，A表示在7天存儲(chǔ)過程中無分散劑的電芯的內(nèi)阻變化率，B表示在7天存儲(chǔ)過程中有分散劑的電芯的內(nèi)阻變化率，可知有分散劑制成的電芯的內(nèi)阻變化率明顯低于無分散劑的內(nèi)阻變化率。

綜上所述，本實(shí)施例提供的聚合物電池的正極漿料按特定比例加入分散劑后正極活性物質(zhì)和導(dǎo)電劑得到充分分散，使得電芯的容量恢復(fù)和內(nèi)阻變化率得到顯著改善。

實(shí)施例三：

本實(shí)施例在上述實(shí)施例二的基礎(chǔ)上降低導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑使用量，提高分散劑的使用量。

聚合物鋰離子電池的制作及測(cè)試過程如下：

S201、正極漿料制備；

正極漿料由正極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑、溶劑和分散劑按一定的比例放入勻漿機(jī)中進(jìn)行攪拌混合而成，其中比例為正極活性物質(zhì)：導(dǎo)電劑：粘結(jié)劑：分散劑：溶劑=100:(0.6~0.7):(1.0~1.3):(0.06~0.2):(12~40)。

S202、負(fù)極漿料制備；

負(fù)極漿料由負(fù)極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑、增稠劑、粘結(jié)劑和溶劑按一定的比例放入勻漿機(jī)中進(jìn)行攪拌混合而成。

S203、電芯的制作；

將正負(fù)極漿料按涂布、碾壓、分切、卷繞、注液封口、陳化和預(yù)充等工序制作電芯。

S204、電芯的分容；

制作好的電芯以0.2C和0.5C的電流進(jìn)行分容，得到聚合物電芯的容量發(fā)揮結(jié)果。

S205、高溫存儲(chǔ)；

將滿電電芯在60℃的烘箱中放置7天。

S206、測(cè)試。

測(cè)試聚合物電芯的電壓、內(nèi)阻、容量保持率和容量恢復(fù)率等，同時(shí)進(jìn)行倍率、高低溫、循環(huán)等電性能測(cè)試。

如圖3所示，縱坐標(biāo)為正極活性物質(zhì)克容量（mAh/g），其中A表示無分散劑的電芯的正極活性物質(zhì)克容量（mAh/g），均值為166.864mAh/g；B表示有分散劑且導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑使用量降低的正極活性物質(zhì)克容量（mAh/g），均值為166.631mAh/g。正極漿料未加分散劑和加入分散劑后并減少導(dǎo)電劑用量后正極克容量發(fā)揮的對(duì)比圖，當(dāng)加入分散劑后減少導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑的量，對(duì)電芯的容量發(fā)揮影響不大。而電芯其他性能參數(shù)與上述實(shí)施例二一致。因?qū)щ妱┖驼辰Y(jié)劑的成本較高，故本實(shí)施例在滿足同樣電芯效果的情況下，節(jié)約了成本。

以上應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行闡述，只是用于幫助理解本發(fā)明，并不用以限制本發(fā)明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演、變形或替換。