独立于基板且具有NCM及陶瓷颗粒的干式母粒的制作方法

本发明涉及正极浆料，尤其涉及一种独立于基板且具有ncm及陶瓷颗粒的干式母粒。

背景技术：

1、习知的正极材料包含：一正极，包含：一正极基板；一正极浆料层系涂覆在该正极基板上，其中该正极浆料层系由正极浆料所构成，该正极浆料包含：多个正极颗粒用于储存或释放锂离子；高分子材料，包含pvdf（polyvinylidene fluoride，聚偏二氟乙烯）。溶剂，用于分散该正极浆料中的材料。多个助导剂；多个陶瓷颗粒用于导引锂离子，而分散锂离子的通路。

2、在习知技术中制造该正极浆料的制程中会添加该溶剂使得该正极浆料中的材料可以充分均匀的分散，并将含有溶剂的该正极浆料涂布在正极基板上，然后进行烘烤以去除该溶剂，由于该溶剂蒸发后会导致该正极浆料层中充满孔洞，因此需要再进行辗压使得该正极浆料层与该正极基板紧密贴合。惟此种方式须多烘烤及辗压两步骤，制造成本较高，且在辗压的过程中，可能会导致该正极浆料层内的材料破碎，从而降低整个电池的性能。

技术实现思路

1、所以本发明的目的系为解决上述习知技术上的问题，本发明中提出一种独立于基板且具有ncm及陶瓷颗粒的干式母粒，该peo具有热塑性，其在高温下会融化成熔融态，因此利用peo的热塑性将呈熔融态的该正极浆料涂布在该正极基板上后不必像习知具有溶剂的正极浆料要再另外烘烤及辗压，此种作法除了可减少需要烘干的步骤以及避免辗压可能导致的材料破碎，且此种方式所形成的极板存放期限较长。

2、为达到上述目的本发明中提出一种独立于基板且具有ncm及陶瓷颗粒的干式母粒，其中该母粒独立于正极基板，为单独携行的材料；在应用时，将该母粒高温熔融而结合至该正极基板上，因此形成该正极极板；一般固态或类固态电池包含一正极，该正极包含：一正极基板，为一载板用于承载正极的材料；一正极浆料层涂覆在该正极基板上形成一正极极板；其中该正极浆料层系由正极浆料所构成，该正极浆料为一母粒的型态，该母粒在室温时为一固体型态的材料结构；该母粒包含：多个正极颗粒用于储存或释放锂离子，其中该正极颗粒为一种活性物质；其中该多个正极颗粒选自单晶或多晶的镍钴锰颗粒；peo；该peo具可热塑性，其在高温时会呈熔融状；该peo亦具导离子性能，因此可做为导锂离子使用，增加该正极整体的导锂离子能力；pvdf或pvdf-hfp；该pvdf及该peo为高分子材料；其中当该母粒加温到一定温度时，该母粒中的该peo及该pvdf-hfp/pvdf的共聚物会呈融熔态，使整个该母粒具有黏性而贴附在该正极基板上，整体形成该正极极板；多个助导剂；该多个助导剂用于增加该正极浆料的电子电导；锂盐，该锂盐用于使该高分子材料内的分子链滑动，进而提升离子导电能力；多个陶瓷颗粒用于导引锂离子，该多个陶瓷颗粒对于锂离子的离子电导率高；藉由多个分散的该陶瓷颗粒的导引，避免锂离子在该正极浆料内不正常的累积而与该正极浆料产生副反应；其中该多个正极颗粒、该多个复合陶瓷颗粒、该助导剂及该锂盐分散在用于撑持整个该正极浆料的该高分子材料之间；藉由上述材料所形成独立且可携性的母粒，因此可将母粒的制造及极板的制造分开独立进行；其中在制造极板时，系将该母粒应用高温熔融而结合至该正极基板上，因此形成该正极极板；由于该母粒的构成材料，因此在结合的过程无须经过烘干及辗压的程序，而将该母粒直接贴附到该正极基板上。

3、现今电池材料已从液态电池逐渐发展成为固态或是半固态电池，本案发明人基于在电池材料领域长久的经验，提出一种崭新的独立于基板且具有ncm及陶瓷颗粒的干式母粒，即利用peo(poly(ethylene oxide)，聚环氧乙烷)具有热塑性的性能，使得该正极浆料涂布在该正极基板上时不必是含有溶剂的正极浆料，因此可以省略后续的烘烤及辗压的步骤，在制程上少了两道步骤，整体成本更加低廉，电池材料性能也更加稳定。

4、由下文的说明可更进一步了解本发明的特征及其优点，阅读时并请参考附图。

1.一种独立于基板且具有ncm及陶瓷颗粒的干式母粒，其特征在于，其中该母粒独立于正极基板，为单独携行的材料；在应用时，将该母粒高温熔融而结合至该正极基板上，而形成正极极板；其中，该母粒包含：

2.如权利要求1所述的独立于基板且具有ncm及陶瓷颗粒的干式母粒，其特征在于，其中各该陶瓷颗粒的外表面尚包覆一复合层，该复合层包含一多巴胺层包覆在该陶瓷颗粒的外表面，该多巴胺层与对应的陶瓷颗粒形成一二级复合颗粒；其中该多巴胺层由聚多巴胺分子所构成；以及一pvdf层包覆在该二级复合颗粒外表面，该pvdf层及对应的该二级复合颗粒形成一复合助导颗粒；其中该pvdf层由pvdf材料所构成；其中该多巴胺层并非完整包覆该陶瓷颗粒的外表面，因此仍有少部分的该陶瓷颗粒的表面会裸露出来；所以该pvdf层会部分接触到该陶瓷颗粒表面；而部分接触到该多巴胺层；

3.如权利要求1或2所述的独立于基板且具有ncm及陶瓷颗粒的干式母粒，其特征在于，其中该陶瓷颗粒为具锂离子传导能力的氧化物，或是具石榴石或钙钛矿结构的氧化物或是硫化物。

4.如权利要求3所述的独立于基板且具有ncm及陶瓷颗粒的干式母粒，其特征在于，其中该具石榴石或钙钛矿结构的氧化物选自锂镧锆氧化物或是锂镧钛氧化物。

5.如权利要求1所述的独立于基板且具有ncm及陶瓷颗粒的干式母粒，其特征在于，其中当该陶瓷颗粒为llzo材料所构成时，该llzo材料系选自llzo、ga-llzo、cu-llzo、ta-llzo、sr-llzo以及al-llzo中至少一项。

6.如权利要求3所述的独立于基板且具有ncm及陶瓷颗粒的干式母粒，其特征在于，其中该硫化物选自lpsc。

7.如权利要求1所述的独立于基板且具有ncm及陶瓷颗粒的干式母粒，其特征在于，其中该多个正极颗粒与“该高分子材料及该锂盐”与“该助导剂及该多个陶瓷颗粒”的重量比为88~97：10~2：2~1。

8.如权利要求1所述的独立于基板且具有ncm及陶瓷颗粒的干式母粒，其特征在于，其中该高分子材料尚包含pva或hdpe中任一项。

9.如权利要求1所述的独立于基板且具有ncm及陶瓷颗粒的干式母粒，其特征在于，其中该多个助导剂系选自碳纳米管、纳米级非晶质碳、及石墨烯中至少一项。

10.如权利要求1所述的独立于基板且具有ncm及陶瓷颗粒的干式母粒，其特征在于，其中该锂盐选自pdda-tfsi或py14-tfsi中任一项。

11.如权利要求10所述的独立于基板且具有ncm及陶瓷颗粒的干式母粒，其特征在于，其中该锂盐尚包含libob、li3po4、lifsi、litfsi、lipf6中至少一项。

12.如权利要求1所述的独立于基板且具有ncm及陶瓷颗粒的干式母粒，其特征在于，其中该正极基板为一铝箔基板。