[發明專利]一種動力鋰離子電池的漿料制備工藝

有效

• 申請號: 201610038665.0
• 申請日: 2016-01-15
• 公開（公告）號: CN105470512B
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 朱全健;苑澤保;張銘
• 申請（專利權）人: 河南比得力高新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M4/583
• 分類號: H01M4/583;H01M4/64;H01M4/66;H01M4/525;H01M4/505;H01M4/58;H01M4/139;H01M10/0525;H01M4/62
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技術領域

本發明屬于動力鋰離子漿料制備技術領域，具體涉及一種動力鋰離子電池的漿料制備工藝。

背景技術

鋰離子電池具有輸出電壓高，比能量高，放電電壓平穩，循環壽命長的特點。所以鋰離子電池已經廣泛應用于筆記本電腦，數碼相機，手機領域。并越來越多的在動力領域、儲能領域得到了應用。動力領域和儲能領域使用是電池串并聯的數量很多，因此對鋰離子電池的一致性要求很高。

鋰離子電池是一種依靠化學反應來產生能量的裝置，因此除了宏觀上的極片外形、厚度、水分、電解液、活性物質量和匹配等的控制外，還需要對電極發生反應的微觀表面活性進行改善，提高極片微觀一致性，避免出現微觀上的過充、過放、過流等造成電池循環性能和安全性能的下降。現有的漿料具有微觀一致性差，材料表面活性低，制備過程原料損耗大的缺陷。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中的缺陷而提供一種方法簡便、工藝簡單、原料損耗小、制備出的漿料刮板細度小、擱置粘度變化小、擱置固含量變化低、微觀一致性好、材料表面活性高、涂布后極片表面電阻率低和極片剝離強度高的一種動力鋰離子電池的漿料制備工藝。

本發明的目的是這樣實現的：該漿料制備工藝包括如下步驟：

步驟一：將溶劑分為三份，分別為第一份溶劑、第二份溶劑和第三份溶劑；

步驟二：將導電劑、分散劑和第一份溶劑均勻攪拌混合后制成固含量為5～10％的導電漿液，所述導電劑與分散劑的重量比為1∶0.1～0.5；所述均勻攪拌為先通過40轉每分鐘的速度攪拌15～30min，再通過2000轉每分鐘的速度攪拌3～5h；

步驟三：將粘結劑與第二份溶劑均勻攪拌混合后制成固含量為3～7％的膠狀母液；所述均勻攪拌為先通過40轉每分鐘的速度攪拌15～30min，再通過2000轉每分鐘的速度攪拌3～5h；

步驟四：將活性物質與第三溶劑均勻攪拌混合后制成浸潤后活性物質，所述活性物質與第三溶劑的重量比為1∶0.1～1；所述均勻攪拌為40轉每分鐘的速度攪拌30～60min；

步驟五：將步驟二中的導電漿液與步驟四中的浸潤后活性物質攪拌均勻后制成膏體，所述膏體的錐入度為20～35mm；所述攪拌均勻是指通過2000轉每分鐘的速度攪拌50～70min；

步驟六：向步驟五中所述的膏體內加入步驟三中所述的膠狀母液繼續攪拌并調節粘度至2000～8000mPa·S，制成半成品漿料；所述的繼續攪拌是指通過2000轉每分鐘的速度攪拌2～4h；

步驟七：使步驟六中所述的半成品漿料通過抽真空消泡工序制成成品漿料；所述的成品漿料涂覆到鋰離子電池用導電集流體上，并將涂覆到鋰離子電池用導電集流體上的成品漿料烘干，制成鋰離子電池極片。

所述步驟一中的溶劑為N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺或去離子水中的任意一種。所述步驟二中的導電劑為炭黑、導電石墨、科琴黑、碳納米管或納米碳纖維中的任意一種。所述步驟二中的分散劑為乙二醇、十二烷基磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉中的一種或幾種的混合物。所述步驟三中的粘結劑為聚乙烯吡咯烷酮、羧甲基纖維素鈉、丁苯橡膠、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚丙烯酸酯或聚氨酯中的一種或者幾種的混合物。所述步驟六中導電集流體為厚度是6～20um的銅箔或厚度是9～30um的鋁箔。所述導電集流體為厚度是6～20um的銅箔時，步驟七中制成的為鋰離子電池的負極片，步驟四中的活性物質為負極活性物質，所述負極活性物質為天然石墨、人造石墨、石墨化碳纖維、改性石墨、復合石墨、處理人造石墨、石墨化的中間項碳微球、軟炭或硬炭中的一種或者幾種的混合物。所述導電集流體為厚度是9～30um的鋁箔時，步驟七中制成的為鋰離子電池的正極片，步驟四中的活性物質為正極活性物質，所述正極活性物質為鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、磷酸鐵鋰、鎳鈷錳酸鋰、鎳鈷鋁酸鋰或磷酸鐵錳鋰的一種或者幾種的混合物。

本發明不僅節約溶劑的消耗量，而且提高了漿料分散的均勻性和穩定性，進而提高動力鋰離子電池的電性能和安全性能；具有方法簡便、工藝簡單、原料損耗小、制備出的漿料刮板細度小、擱置粘度變化小、擱置固含量變化低、微觀一致性好、材料表面活性高、涂布后極片表面電阻率低和極片剝離強度高的優點。

具體實施方式

本發明為一種動力鋰離子電池的漿料制備工藝，該漿料制備工藝包括如下步驟：

步驟一：將溶劑分為三份，分別為第一份溶劑、第二份溶劑和第三份溶劑；