[發明專利]鈦酸鋰負極漿料的制備方法

無效

• 申請號: 200810216384.5
• 申請日: 2008-09-25
• 公開（公告）號: CN101685861A
• 公開（公告）日: 2010-03-31
• 發明（設計）人: 孔瑞;唐聯興;王馳偉;吳鳳蘭;曹眀元;唐紅輝
• 申請（專利權）人: 深圳市比克電池有限公司
• 主分類號: H01M4/48
• 分類號: H01M4/48
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識產權代理有限公司
• 代理人: 羅 瑤

所屬技術領域：

本發明屬于電池制備方法領域，具體是一種鈦酸鋰負極漿料的制備方法。

背景技術：

鋰離子電池自20世紀90年代商業化應用以來，至今鋰離子二次電池已占據全球二次電池市場規模的70％以上。基于鋰離子電池的安全性考慮，需要尋找替代碳材料的新型負極材料。尖晶石型鈦酸鋰作為鋰離子電池負極材料，由于其具有相對于Li⁺/Li較高的電位，在充放電過程中不存在金屬鋰析出的問題，可大大提高電池的安全性能；同時尖晶石型鈦酸鋰還是一種零應變材料，具有優異的循環性能，可以廣泛應用于電動工具，HEV(混合電動工具)，EV(電動工具)等領域，從而成為鋰離子電池負極材料研究的熱點。尖晶石鈦酸鋰材料由于其本身導電性較差，因而需制成亞微米甚至納米級的材料才能應用，眾所周知，材料的粒度越小，Li⁺在材料中需要所穿越的路徑越短，也就越適合于大倍率的充放電制度。因而，各個材料制造商將導電性較差的正負極材料尤其是磷酸體系正極材料以及鈦酸鋰負極材料的粒度多控制在納米級或者是亞微米級。然而小粒徑的材料具有較大的比表面積，較高的比表面能，采用PVDF(聚偏二氟乙烯)油性體系時，與集流體的親和性較差，粘結效果不好，從而造成了材料在實際生產應用過程中涂覆困難，嚴重影響電池的電化學性能等問題。

發明內容：

本發明的目的是為了彌補現有鈦酸鋰負極漿料與集流體的親和性較差，粘結效果不好的不足，為人們提供一種與集流體表面的附著力高，粘結效果好，從而有效提高以鈦酸鋰為負極的電池的容量和循環性能等電化學性能的鈦酸鋰負極漿料的制備方法。

本發明的目的是通過下述技術方案來實現的。

本發明的鈦酸鋰負極漿料的制備方法，其特征在于鈦酸鋰負極漿料中加有草酸，以負極漿料總重量為100％計，草酸的加入量為1％～6％。

上述方案中，所述草酸的加入方法為：草酸先與鈦酸鋰料干混，充分混合均勻，再加入其它物料制成鈦酸鋰負極漿料。

上述方案中，所述草酸的加入方法為：先將草酸之外的物料配成漿料，再將草酸加入到上述漿料中，充分混合均勻，制成鈦酸鋰負極漿料。

上述方案中，所述鈦酸鋰負極漿料的配比以重量計為：鈦酸鋰+草酸：85％～91％，PVDF(聚偏二氟乙烯)：3.6％～6％，超級導電碳黑：5.4％～9％。

要提高鈦酸鋰負極漿料與集流體的親和性和粘結效果，需考慮以下因素：1、表面清潔度；2、潤濕性；3、膠粘劑的選擇；4、粘接接頭的設計等。本發明的發明者通過大量研究發現，由于加工工藝原因，集流體(銅箔或鋁箔)在生產過程中在其表面殘留有表面張力較大的碾壓油，是造成集流體表面不清潔的主要原因，同時明顯降低了鈦酸鋰負極漿料對于集流體的潤濕性。因此，本發明只用在現有的鈦酸鋰負極漿料中加入草酸，就可以處理掉集流體表面的油污，降低其表面張力，使鈦酸鋰負極漿料在集流體表面能夠充分的鋪展開來，改善了漿料對于集流體的潤濕性，從而有效的提高了涂布后的鈦酸鋰的面密度和附著力，提高了漿料的覆箔效果，并可以有效提高以鈦酸鋰為負極的電池的容量和循環性能等電化學性能，彌補了現有技術的不足。

具體實施方式：

下面通過實施例進一步描述本發明，本發明不僅限于所述實施例。

實施例一

本例的鈦酸鋰負極漿料的制備方法如下：

鈦酸鋰負極漿料的配比以負極漿料總重量為100％計為：(鈦酸鋰+草酸)∶PVDF∶超級導電碳黑＝90％∶4％∶6％，其中，草酸的用量為1％。草酸先與鈦酸鋰料干混，充分混合均勻，再加入其它物料制成鈦酸鋰負極漿料。按照正常的涂布工藝涂布相同面密度(20.1mg/cm²)的鈦酸鋰負極片，并在相同的壓實密度(1.7g/cm³)下輥壓成極片。

將透明膠紙(3M公司生產)粘附在負極片上，并壓緊以排出里面的空氣，拉住膠紙的一邊并與桌面成約150度角，快速撕下膠紙，測試剝離強度，為0.11N。

實施例二

本例的鈦酸鋰負極漿料的制備方法除草酸的用量為2％外，其余同實施例一。

剝離強度為0.15N。

實施例三

本例的鈦酸鋰負極漿料的制備方法除草酸的用量為3％外，其余同實施例一。

剝離強度為0.30N。

實施例四

本例的鈦酸鋰負極漿料的制備方法除草酸的用量為4％外，其余同實施例一。

剝離強度為0.25N。

實施例五

本例的鈦酸鋰負極漿料的制備方法除草酸的用量為5％外，其余同實施例一。