[發明專利]一種鋰離子電池穩定漿料的配制方法

無效

• 申請號: 201110056978.6
• 申請日: 2011-03-10
• 公開（公告）號: CN102148363A
• 公開（公告）日: 2011-08-10
• 發明（設計）人: 金旭東;羅朝暉
• 申請（專利權）人: 湖南豐源業翔晶科新能源股份有限公司
• 主分類號: H01M4/139
• 分類號: H01M4/139;H01M4/1397
• 代理公司: 長沙星耀專利事務所 43205
• 代理人: 趙靜華

技術領域

本發明涉及一種鋰離子電池漿料的配制方法。

背景技術

在鋰離子電池制做過程中其漿料制作是其中相當重要的一個環節，現有技術中常規的配料方法是將活性物質、導電劑、粘結劑、分散劑、溶劑以及其他添加劑通過干混、制膠和濕混幾個步驟，再用攪拌機進行很長時間的攪拌，制成混合漿料，其缺點是（1）攪拌機的攪拌速度不超過50轉/分鐘，因速度過慢達不到分散效果，在涂布時漿料易產生分層、沉降等異常現象，導致涂布面密度參差不齊或更甚至無法涂布，（2）導電劑分散不均勻將會使電池內阻增大；（3）需要攪拌很長的時間，影響生產效率。現有使鋰離子電池用材料均勻分散在溶劑中配置成優良的漿料，采用添加分散劑的辦法；但是其仍具有局限性，對于導電劑類的納米材料，特別是像磷酸鐵鋰一類的納米活性物，并不十分有效；而且為了將難分散的納米材料分散好，人們通常會加入更多的分散劑，但是分散劑對電池的性能是有弊而無利，加得越多，影響也就越大，最明顯的就是電池的容量隨著分散劑的增加而迅速降低。

發明內容

本發明的目的在于提供一種鋰離子電池穩定漿料的配制方法。以實現在相對較短的時間內能配制成分散均勻、性能長時間穩定、再現性良好的漿料，并能實現固定固含量的方式進行配料，從而提高鋰離子電池的容量，保證鋰離子電池良好的循環、倍率、安全等綜合性能。

本發明的技術方案是：包括先將活性物質、導電劑、粘結劑、分散劑、溶劑以及其他添加劑通過干混、濕混和制膠幾個步驟制成混料和膠，再將混料和膠用攪拌機進行濕混將其制成混合漿料，其特征在于，還包括以下步驟：

（1）將混合漿料用15~50m/s的高速分散機分散10-20min，分散完成后將漿料用儲存罐儲存；

（2）將儲存罐內的漿料返回到攪拌機，再按步驟（1）的高速分散機分散10-20min；

（3）將步驟（1）和（2）重復循環2~5次；

（4）分散完成后，按現有技術進行漿料的脫泡、過濾、除鐵雜質處理，即制成分散均勻、性能穩定的漿料。

本發明的優點：（1）采用15~50m/s的高速分散機進行分散，其速度最為理想，因速度過慢達不到分散效果，速度過快會導致溫度過高，不利于冷卻以及材料的穩定；（2）分散完成后的漿料用儲存罐儲存，而不直接將分散后的漿料轉入攪拌罐，可防止攪拌罐內產生循環死角，導致部分漿料未能進行分散；（3）本發明經這樣處理后，漿料分散均勻，可長時間穩定；（4）與現有用攪拌機進行很長的時間的攪拌比較，可大大縮短制漿時間，有利于自動化連續生產。

具體實施方式

以下結合實施例對本發明作進一步說明。

實施例1

采用納米磷酸鐵鋰（粒徑范圍為1~100nm）為正極材料，超細碳粉（SuperP）和碳納米管（VGCF）為導電劑，聚偏氟乙烯（PVDF）為粘結劑和分散劑，氮甲基吡咯烷酮（NMP）為溶劑，磷酸鐵鋰：超細碳粉：碳納米管：聚偏氟乙烯：氮甲基吡咯烷酮的重量比為=94.5：1.5：1.5：2.5：100，按照現有技術配制300L的鋰離子電池正極漿料。

漿料配制過程如下：

（1）按照常規方法將粘結劑和分散劑和50%的溶劑混合攪拌2h制成膠；

（2）將磷酸鐵鋰和導電劑干混0.5h，再與另外50%的溶劑混合攪拌2h制成濕料，然后將膠加入到濕料中混合攪拌0.5h制成混合漿料A；

（3）將混合漿料A通過高速分散機在35m/s的線速度下進行高速分散約15min；

（4）分散完成后的漿料用儲存罐儲存；

（5）將儲存罐內的漿料返回到攪拌機，再按照步驟（3）將混合漿料用高速分散機進行分散約15min；

（6）分散完成后按現有技術進行脫泡、過濾、除鐵工序，得到漿料B。

用500ml的透明玻璃杯取漿料B，用激光筆照射漿料B，進行透光觀察，可在溶液中觀察到一條直而亮的光線柱，說明分散得很均勻。

測試所取漿料B的粘度，得到粘度1，在露點為-50度的環境下敞開靜止放置24h后測試并得到粘度2，放置48h后測試并得到粘度3，放置7天后測試得到粘度4。所得測試結果列于表1，從表1可以看出，此漿料隨著靜止放置時間的延長，粘度變化很小，基本保持了原有漿料的性質，性能更穩定。

實施例2