三元正极材料TR-202

三元正极材料TR-202

三元正极材料TR-202（NCM523）

本公司成功自主研发了TR-202容量型锂电池专用正极材料。该产品已成功推向市场，目前已有大部分电池生产厂家开始使用。为高容量电池生产商和混合型电池生产商提供了优秀的正极材料。解决了原有三元材料无法满足高容量的要求，对电池行业来说有了新的突破。同时，该材料还具备较好的循环性能。

一、化学成分及物理性能元素

标准要求(wt%)

测量值(wt%)

测量方法或设备

参见标准

Ni

56.7-62.7max 61.15

ICP

JY/T O15-19969 Mn

ICP

Co

ICP

Ca

0.03max

0.025 ICP

Na

0.01max 0.0093 ICP

SO4 0.05max 0.042

化学法

PH

9.5-12

10.8

PHS-25 GB/T 1717 含水量

0.05max 0.038

重量法

检测项目

标准要求

测量值

测量方法或设备

参见标准

振实密度TD(g/cm3)

2.0-2.5

2.33

PF-100B智能振实密度仪GB/T 5162

比表面积BET(m2/g)

0.6-1.5

0.75

Pioneer2002

GB/T 13390

粒径

D50(um)

5-12

8.02

BT-9300H激光粒度分析仪

GB/T 19077.1-2003

D10(um)

1-5

3.35

D90(um)

12-25

12.33

1、外观：黑色粉末(图1)

2、X射线衍射：对照JCDS标准（16-427），无杂相存在(图

2)

3.粒度分布图(图3)

二、电性能

经过大部分容量型电池生产厂家的认可，该材料的加工性能好，不易吸水，加工过程使用放心，面密度(双面)可涂到400g/㎡，同时为了提高容量发挥性能，使用导电剂时比正常的要少（3.5%↓）。为了不脱粉，PVDF的用量控制在3%以下(高分子60W以上的用量在3%以下),下面是我司制作材料检测电池和电池生产商所提供的数据:

1、容量型电池

制作电池18650-2200mAh型号的电池，常温25±2℃况情下进行循环，以0.5C充/4.2V ；1C放/2.75V的情况下循环, 175次循环,容量保持率98.1%。

2.常温放电图

3. 常温25±2℃况情下进行循环,以0.5C充/

4.2V ；1C放/2.75V的情况下循环, 260次循环,容量保持率91.3%。

一、配料前的准备

1、PVDF提前6小时溶解，溶解温度不超过60℃ (指难溶的PVDF，如6020型)，溶解状透明无色，PVDF开封时间过长，需在80℃真空下干燥4-6小时。

2、导电剂在配料时需要在150℃温度下烘烤在12小时后方可使用。

3、开封后未用完的TR202材料在第二次使用时需要在150℃（普通干燥烘箱）温度下干燥12小时，如在150℃真空下烘烤5－8小时便可以使用。

4、在高温烘烤过的材料，需等温度降至80℃以下方可使用。

二、推荐配方

配比1（压实在3.4-3.6 g/㎡<铝箔、面密:48-52 g/㎡>

的配比）三元材料

PVDF（苏威）

SP（汇普）

NMP（南京金龙）

真空搅拌时NMP控制在30%-40%

93.5％

3％

3.5％

60％

(对于容量要求高的, 建议使用此配比, 使用的PVDF为

6020<分子量大概在60—70万之间>首次1C放电容量≥150 mAh/g)

三、配料过程

1、NMP＋PVDF进行溶解，溶解后透明无色。

2、溶液＋SP进行混合，搅拌时间控制在0.5-1小时。

3、（溶液＋SP）＋（TR202材料）进行搅拌，搅拌时间根

据搅拌机的速度来定，（一般情况下搅拌时间控制在3-4小时）

4、过滤。

四、正负极涂料比例

1、正极的涂料密度控制在380±8g/㎡

2、负极的涂料密度控制在200±5g/㎡

五、常见问题实例

1、容量偏低

可能原因：PVDF的用量过多，极片粘得过死,会导致容量偏低,循环变差,压实下降等。

解决办法：建议①固定导电剂的量，适当降低PVDF 的用量；②固定PVDF的用量，适当提高导电剂的用量；③

水分含量偏高；解决办法：延长极片和电芯的烘烤时间。2、脱粉

可能原因：PVDF的用量过低或者PVDF的分子量偏低；

解决办法：①适当调高PVDF的用量；②导电剂用量偏高；解决办法：适当降低导电剂的用量；

3、压实密度偏低

可能原因：PVDF和SP用量偏高；

解决办法：在极片不掉粉的情况下，适当降低PVDF和SP 的用量；

4、平台低：对平台要求较高的可配相应的高端负极，因此可提升相应的平台。

要点:

1、PVDF和SP加入量的多少，对电池性能都有不同程度的影响，特别是当PVDF的用量过高时，对电池性能的影响相当明显，压实和容量明显降低了不少；

2、在使用本材料时建议使用我公司推荐的配比；

3、如果使用后达不到预期效果的，则可根据所用PVDF的分子量大小，对PVDF的用量进行适当的调整，建议控制在2.5-3%左右；SP的用量控制在2.5%-3.5%；

4、导电剂的使用总量(SP)在一般情况下不宜过多，建议控制在2.5-3.5%左右；当大于3.5%时极片易出现掉粉、压实低等现象；