[發(fā)明專利]水系鈦酸鋰動力型電池負極漿料的制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210303858.6
• 申請日: 2012-08-23
• 公開（公告）號: CN102856556A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 崔新偉;劉成全;王金枝;劉海勝
• 申請（專利權(quán)）人: 青島瀚博電子科技有限公司
• 主分類號: H01M4/62
• 分類號: H01M4/62;H01M4/485
• 代理公司: 濟南舜源專利事務(wù)所有限公司 37205
• 代理人: 王連君

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鈦酸鋰動力型電池，尤其涉及一種水系鈦酸鋰動力型電池負極漿料的制備方法。

背景技術(shù)

鈦酸鋰動力型電池是由調(diào)漿、涂布、制片、卷繞、注液、化成、陳化和檢測工藝制成的。目前在制備鈦酸鋰動力型電池負極漿料的過程中，多采用油性的聚偏氟乙烯PVDF粘結(jié)劑，污染較為嚴重。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種水系鈦酸鋰動力型電池負極漿料的制備方法。

其技術(shù)解決方案是：

一種水系鈦酸鋰動力型電池負極漿料的制備方法，包括以下步驟：

a按下述質(zhì)量百分比稱取原材料：導(dǎo)電劑1～13%、分散劑甲基纖維素鈉1～5%、粘結(jié)劑丁苯乳膠2～5%、活性物質(zhì)鈦酸鋰81～93%；水占上述材料總重量的50～65%；

b步驟a完成后，向水中加入分散劑甲基纖維素鈉，攪拌2～6h，擱置20～24h，得到甲基纖維素鈉母液；向甲基纖維素鈉母液中加入導(dǎo)電劑，攪拌2～3h；然后加入活性物質(zhì)鈦酸鋰，攪拌3～4h，調(diào)整粘度；再加入丁苯乳膠，抽真空攪拌1～1.5h，得到漿料。

上述導(dǎo)電劑為導(dǎo)電炭黑、碳納米管和/或?qū)щ娛瑑?yōu)選由2～8份導(dǎo)電炭黑與2～6份導(dǎo)電石墨組成，或由1～4份碳納米管與2～6份導(dǎo)電石墨組成。

將本發(fā)明制得的負極漿料均勻涂布在銅箔或鋁箔上，并經(jīng)制片、卷繞、注液、化成、陳化和檢測工藝等制成鈦酸鋰動力型電池，鈦酸鋰動力型電池的正極漿料可采用常規(guī)方法制作，如可由2～8份導(dǎo)電炭黑、2～6份導(dǎo)電石墨與84～95份正極活性材料制成。由于鈦酸鋰動力型電池的負極漿料中使用水性的丁苯乳膠取代油性的聚偏氟乙烯作為粘結(jié)劑，因此制得的鈦酸鋰動力型電池也稱為水系鈦酸鋰動力型電池。

本發(fā)明在制備漿料的過程中采用丁苯乳膠取代傳統(tǒng)的聚偏氟乙烯粘結(jié)劑，實現(xiàn)水性粘結(jié)劑在鈦酸鋰做負極的應(yīng)用，具有如下優(yōu)點：一是無毒、無污染是真正意義上的綠色能源，從根本上解決了鋰電的安全、污染等問題；二是含有鈦酸鋰材料的極片非常容易吸水脫粉，使其電池制程控制要求比較嚴格，而采用水系粘結(jié)劑可以解決因吸水造成極片脫粉的現(xiàn)象；三是成本低，原材料廣泛、存儲量豐富、價格低廉；四是制得的水系鈦酸鋰動力型電池克容量發(fā)揮提高5～15%，循環(huán)性能高3000次以后容量保持率為80以上，高低溫性能好，可廣泛應(yīng)用于通訊、攝像機、電動工具、電動自行車、電動汽車等領(lǐng)域，并可取得良好的經(jīng)濟效益和社會效益，前景廣泛、潛力巨大。

具體實施方式

實施例1

按下述質(zhì)量百分比稱取原材料：導(dǎo)電劑13%、分散劑甲基纖維素鈉3%、粘結(jié)劑丁苯乳膠3%、活性物質(zhì)鈦酸鋰81%；水占上述材料總重量的50%；導(dǎo)電劑為導(dǎo)電炭黑。

向上述稱取的水中加入稱取的分散劑甲基纖維素鈉，攪拌2h，擱置20h，得到甲基纖維素鈉母液；向甲基纖維素鈉母液中加入稱取的導(dǎo)電炭黑，攪拌3h；然后加入稱取的活性物質(zhì)鈦酸鋰，攪拌3h，調(diào)整粘度為3000mPa·S；再加入稱取的丁苯乳膠，抽真空攪拌1h，得到水系鈦酸鋰動力型電池負極漿料。

實施例2

按下述質(zhì)量百分比稱取原材料：導(dǎo)電劑1%、分散劑甲基纖維素鈉3%、粘結(jié)劑丁苯乳膠3%、活性物質(zhì)鈦酸鋰93%；水占上述材料總重量的65%；導(dǎo)電劑由重量比為1∶1的導(dǎo)電炭黑與導(dǎo)電石墨組成。

向上述稱取的水中加入稱取的分散劑甲基纖維素鈉，攪拌6h，擱置24h，得到甲基纖維素鈉母液；向甲基纖維素鈉母液中加入稱取的導(dǎo)電炭黑與導(dǎo)電石墨，攪拌2h；然后加入稱取的活性物質(zhì)鈦酸鋰，攪拌4h，調(diào)整粘度為3200mPa·S；再加入稱取的丁苯乳膠，抽真空攪拌1h，得到水系鈦酸鋰動力型電池負極漿料。

實施例3

按下述質(zhì)量百分比稱取原材料：導(dǎo)電劑6%、分散劑甲基纖維素鈉5%、粘結(jié)劑丁苯乳膠5%、活性物質(zhì)鈦酸鋰84%；水占上述材料總重量的60%；導(dǎo)電劑由重量比為1∶1的碳納米管與導(dǎo)電石墨組成。

向上述稱量好的水中加入稱量好的分散劑甲基纖維素鈉，攪拌4h，擱置22h，得到甲基纖維素鈉母液；向甲基纖維素鈉母液中加入稱量好的碳納米管與導(dǎo)電石墨，攪拌2.5h；然后加入稱量好的活性物質(zhì)鈦酸鋰，攪拌3.5h，調(diào)整粘度為3500mPa·S；再加入稱量好的丁苯乳膠，抽真空攪拌1.5h，得到水系鈦酸鋰動力型電池負極漿料。

實施例4