[發明專利]一種鋰離子電池的攪漿工藝及應用

在審

• 申請號: 201610070465.3
• 申請日: 2016-02-01
• 公開（公告）號: CN105552310A
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發明（設計）人: 徐杰;佘圣賢;孫慶娜;戚洪亮;李勇華;張中光
• 申請（專利權）人: 寧波金和鋰電材料有限公司
• 主分類號: H01M4/139
• 分類號: H01M4/139;H01M4/04;H01M10/0525
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 趙青朵

技術領域

本發明涉及鋰離子電池技術領域，更具體地說，是涉及一種鋰離子電池 的攪漿工藝及應用。

背景技術

鋰離子電池是一種二次電池(充電電池)，它主要依靠鋰離子在正極和 負極之間移動來工作。在充放電過程中，Li⁺在兩個電極之間往返嵌入和脫嵌： 充電時，Li⁺從正極脫嵌，經過電解質嵌入負極，負極處于富鋰狀態；放電時 則相反。鋰離子電池因其能量密度高、循環壽命好、環境友好及免維護等優 點，被廣泛應用于各個行業。

鋰離子電池的制作工藝主要包括以下步驟：(1)攪漿：用專門的溶劑和 粘結劑分別與粉末狀的正負極活性物質混合，經攪拌均勻后，制成漿狀的正 負極物質；(2)涂膜：通過自動涂布機將正負極漿料分別均勻地涂覆在金屬 箔表面，經自動烘干后自動剪切制成正負極極片；(3)裝配：按正極片—隔 膜—負極片—隔膜自上而下的順序經卷繞注入電解液、封口、正負極耳焊接 等工藝過程，即完成電池的裝配過程，制成成品電池；(4)化成：將成品電 池放置測試柜進行充放電測試，篩選出合格的成品電池，待出廠。其中，鋰 離子電池的攪漿工藝是最關鍵的工序之一，攪漿工藝直接影響極片的一致性， 最終影響單體電池間的一致性。而目前鋰離子電池90％以上的應用都需要單體 電池配組成電池組才能滿足實際的功率應用要求，為保證電池組的安全性能 和使用壽命，對單體電池間的一致性的要求變得十分重要，因此，對攪漿工 藝的要求也越來越高。

目前，鋰離子電池的攪漿工藝為傳統的濕法攪漿，具體為：先用溶劑和 粘結劑制備膠水，然后在上述膠水中依次加入導電劑和活性材料，且在真空 狀態下進行。但是，采用上述方法制備的漿料粘度穩定性差，直接影響漿料 的分散性和均勻性，且即使延長攪拌時間，也未能有效解決此問題，最終影 響單體電池間電性能的一致性。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種鋰離子電池的攪漿工藝，采用本 發明提供的攪漿工藝能夠改善漿料的粘度穩定性，最終改善單體電池間電性 能的一致性。

本發明提供了一種鋰離子電池的攪漿工藝，包括以下步驟：

a)將活性材料與導電劑進行混合，得到混合粉末；

b)在通入氣體的條件下，將上述混合粉末與溶劑和粘結劑進行混合后， 再加入消泡劑進行真空攪拌分散，得到漿料；所述氣體的流量為1L/h～50L/h。

優選的，步驟a)中所述導電劑包括碳材料、導電氧化物、金屬粉末和導 電高分子材料中的一種或多種；

所述活性材料與導電劑的質量比為(80～100)：(0.1～25)。

優選的，步驟b)中所述溶劑包括水、N-甲基-2-吡咯烷酮、碳酸甲酯、 乙酸甲酯、甲酸甲酯、硝酸甲酯、1,3-二甲基-2-咪唑烷酮、醚類、碳酸亞丙脂、 碳酸亞丙酯衍生物、四氫呋喃和四氫呋喃衍生物中的一種或多種；

所述粘結劑包括偏二氟乙烯、羧甲基纖維素、淀粉、丁苯橡膠、四氟乙 烯、苯乙烯丁烯橡膠和再生纖維素中的一種或多種；

所述溶劑和粘結劑的質量比為(10～1500)：(0.5～25)。

優選的，步驟b)中所述氣體包括中堿性氣體、中性氣體和弱酸性氣體中 的一種或多種；

所述氣體的流量為1L/h～50L/h。

優選的，步驟b)中所述混合的過程，具體包括以下步驟：

b1)將溶劑和粘結劑進行混合，得到膠水；

b2)在通入氣體的條件下，將上述膠水和混合粉末進行混合，得到混合 物。

優選的，步驟b1)中所述混合的方式為攪拌分散；所述攪拌分散的攪拌 速度為20r/min～50r/min，分散速度為400r/min～1000r/min，時間為5min～20min。

優選的，步驟b2)中所述混合的方式為攪拌分散；所述攪拌分散的攪拌 速度為50r/min～300r/min，分散速度為1000r/min～5000r/min，時間為1h～5h。

優選的，步驟b)中所述消泡劑包括甲醇、乙醇、丙酮、乙醚和苯中的一 種或多種；

所述消泡劑的加入量為溶劑體積的0.5％～10％。