[發明專利]一種鈦酸鋰電池的負極漿料制備方法

無效

• 申請號: 201110215992.6
• 申請日: 2011-07-30
• 公開（公告）號: CN102332562A
• 公開（公告）日: 2012-01-25
• 發明（設計）人: 李寶玉;王保
• 申請（專利權）人: 珠海鋰源動力科技有限公司
• 主分類號: H01M4/1391
• 分類號: H01M4/1391
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 譚英強

技術領域

本發明屬于鋰離子動力電池領域，涉及一種鈦酸鋰為主要活性物質的鋰電池的負極漿料的制備方法。

背景技術

鋰離子動力電池已經成為各種類型動力電池中的佼佼者，其負極材料無以石墨作為負極材料主要活性物質。但石墨性對電位較低，易發生析鋰現象，安全性存在隱患。而且SEI膜的生成和存在，也大大制約著電池性能和可逆容量。

鈦酸鋰相對于鋰電極的電位為1.55V，電勢比純金屬鋰的高，不易產生鋰晶枝，為保障鋰電池的安全提供了基礎，被認為可徹底解決鋰電池的安全性。而且充放電過程中應變改變很小，循環壽命大大提高，是替代當前使用的石墨材料的首選材料。

但鈦酸鋰也存在一些缺點，如粒度較細，密度較小，加工性能差。因此配料過程需十分的精細。NMP與水為互溶成分，但做為鋰離子電池配料所需的溶劑，卻需要嚴格地控制水分，以免水與粘合劑反應，影響整個漿料的物理性能。鈦酸鋰為超細粉末，比表面積較大，易吸水，因此在過程中更應嚴格地控制水分。傳統的方法是控制環境濕度在某個值以內，但對鈦酸鋰與NMP而言，難免吸入部分水分。為了節省時間，一般工藝為一次性加入，鈦酸鋰比重較小，加入后攪拌比較困難，易造成溫升較大，影響性能發揮。

發明內容

本發明的目的在于提供一種鈦酸鋰電池的負極漿料制備方法。

本發明解決其技術問題的解決方案是：

一種鈦酸鋰電池的負極漿料制備方法，步驟如下：

1)????將負極材料：鈦酸鋰、粘合劑、導電劑分別進行烘烤處理；

2)????處理后的粘合劑、導電劑與溶劑混合，得到混合溶液；

3)????向混合溶液中加入鈦酸鋰后，充入氮氣，抽真空，再充入氮氣，抽真空，高速攪拌2－4h；

4)????重復步驟3），直至鈦酸鋰添加完畢，充入氮氣，抽真空，再充入氮氣，抽真空，高速攪拌。

優選的，負極材料由鈦酸鋰85~95%、粘合劑?2~10%、導電劑3~10%組成，其中，百分數均為質量百分數。

優選的，鈦酸鋰的烘烤處理條件：在真空壓力－0.09MPa、150~200℃烘烤10~20h。

優選的，粘合劑為PVDF，溶劑為NMP。

優選的，導電劑為SP、超導碳黑、導電石墨、碳納米管中的至少一種。

優選的，加入鈦酸鋰后，高速攪拌時間累計6h以上。

本發明的有益效果：

本發明在漿料的制備過程中加入原材料烘烤、氮氣保護等流程，產出的漿料混合均勻，涂布效果好。

本發明提供一種適合超細易吸水材料的配方方法，從而保證漿料的穩定性，提高電池的電化學性能，該種配料方法簡單實用，易于實現。

附圖說明

圖1是實施例1的負極漿料涂布效果圖；

圖2是實施例2的負極漿料涂布效果圖。

具體實施方式

實施例1

負極材料：88%的鈦酸鋰，2%的PVDF，5%的SP，5%的超導碳黑；

一種鈦酸鋰電池的負極漿料的制備方法如下：

1)????將鈦酸鋰在真空壓力－0.09MPa、150℃下真空烘烤10h；

2)????將PVDF、SP、超導碳黑在真空壓力－0.08MPa、80℃下真空烘烤12h；

3)????在合漿機里，處理后的PVDF、SP、超導碳黑與溶劑NMP混合，得到混合溶液；

4)????向混合溶液中加入一半的鈦酸鋰后，在合漿機里充入氮氣，抽真空，再充入氮氣，抽真空，高速攪拌3h；

5)????加入另一半的鈦酸鋰，充入氮氣，抽真空，再充入氮氣，抽真空，高速攪拌6h后出料。

出料后按正常工藝涂布，即漿料經自動上料系統、涂布機，被均勻地涂布于集流體上，集流體選擇鋁箔，負極漿料涂布如圖1所示，效果良好，目測無坑點、漿斑現象出現。

實施例2

負極材料：85%的鈦酸鋰，10%的PVDF，2%的碳納米管，3%的導電石墨；

一種鈦酸鋰電池的負極漿料的制備方法如下：

1)????將鈦酸鋰在180℃、真空度0.09MPa下真空烘烤15h；

2)????將PVDF、碳納米管、導電石墨在－0.08MPa、100℃下真空烘烤12h；

3)????在合漿機里，處理后的PVDF、碳納米管、導電石墨與溶劑NMP混合，得到混合溶液；