[發(fā)明專利]鋰離子電池石墨負極配料工藝

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• 申請日: 2017-08-17
• 公開（公告）號: CN107706348A
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發(fā)明（設計）人: 朱丹
• 申請（專利權）人: 深圳市沃特瑪電池有限公司
• 主分類號: H01M4/04
• 分類號: H01M4/04;H01M4/1393;H01M4/587;H01M10/0525
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

【技術領域】

本發(fā)明屬于鋰離子電池技術領域，尤其涉及一種鋰離子電池石墨負極配料工藝。

【背景技術】

現(xiàn)有技術中，鋰離子電池的生產(chǎn)通常是將調配好的正極漿料與負極漿料分別涂覆于正極集流體、負極集流體表面制成正極片與負極片。漿料的制備包括了液體與液體、液體與固體物料之間的相互混合、溶解、分散等一系列工藝過程，而且在這個過程中，都伴隨著溫度、黏度和環(huán)境等條件的變化。因此，漿料分散質量的好壞，直接影響到后續(xù)鋰離子電池生產(chǎn)的質量及最終產(chǎn)品的性能。

目前，鋰離子電池的負極漿料大多由石墨粉、導電劑、懸浮劑、粘合劑等組成，為了保證鋰離子電池的質量，在配料攪拌上投入了大量時間，負極配料時間通常在7h左右。為了提高生產(chǎn)效率，實有必要縮短負極漿料的配料攪拌時長。

【發(fā)明內容】

本發(fā)明提出一種鋰離子電池石墨負極配料工藝，能夠在較短時間內取得穩(wěn)定性及電化學性能優(yōu)異的負極漿料。

本發(fā)明提供一種鋰離子電池石墨負極配料工藝，首先將石墨、導電劑及CMC干混20-30min后加入去離子水濕混50-80min；接下來在第二次加入CMC并攪拌20-30min之后第二次加入去離子水并攪拌5-10min形成漿料A；對所述漿料A繼續(xù)攪拌50-80min之后控制漿料的溫度并抽真空；最后加入SBR混合攪拌20-40min形成漿料B并對所述漿料B繼續(xù)攪拌20-30min進行真空脫泡；

其中，首次加入CMC的量占兩次加入CMC總量的50-60％，首次加入去離子水的量占兩次加入去離子水總量的40-50％。

在一個優(yōu)選實施方式中，形成所述漿料A之前，將石墨、導電劑及CMC進行干混、首次加入去離子水進行濕混、第二次加入CMC進行攪拌及第二次加入去離子水進行攪拌時，所采用的攪拌設備的自轉頻率為10-15Hz、公轉頻率為35-40Hz；形成所述漿料A之后繼續(xù)攪拌時，所述攪拌設備的自轉頻率調整為35-40Hz，公轉頻率保持不變；將SBR加入之后形成所述漿料B之前，所述攪拌設備的自轉頻率調整為25-30Hz，公轉頻率保持不變；形成所述漿料B之后，所述攪拌設備的自轉頻率調整為0Hz，公轉頻率調整為10-20Hz進行真空脫泡。

在一個優(yōu)選實施方式中，采用接通冷卻水的方式將漿料的溫度控制在23-35℃。

在一個優(yōu)選實施方式中，抽真空時，使真空度≤-0.08MPa。

本發(fā)明提供的鋰離子電池石墨負極配料工藝采用高濃度打漿的方式大大縮短了負極漿料所需的配料攪拌時間，獲得的負極漿料在48h內粘度變化小、24h內固含量基本無變化、分散效果好，因而具有較好的穩(wěn)定性和電化學性能。本發(fā)明提供的鋰離子電池石墨負極配料工藝操作簡單，適用于鋰離子電池的實際生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率從而降低生產(chǎn)成本。

【附圖說明】

圖1為具體實施例1中獲得的負極漿料的粘度變化測試曲線。

圖2為具體實施例1中獲得的負極漿料的固含量變化測試曲線。

圖3為具體實施例1中獲得的負極漿料的粒度分布曲線。

圖4為由具體實施例1獲得的負極漿料制備的鋰離子電池的充放電循環(huán)性能測試曲線。

【具體實施方式】

為了使發(fā)明的目的、技術方案和有益技術效果更加清晰明白，以下結合附圖和具體實施方式，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解的是，本說明書中描述的具體實施方式僅僅是為了解釋本發(fā)明，并不是為了限定本發(fā)明。

本發(fā)明提供一種鋰離子電池石墨負極配料工藝，首先將石墨、導電劑及CMC(羧甲基纖維素鈉)干混20-30min后加入去離子水濕混50-80min；接下來在第二次加入CMC并攪拌20-30min之后第二次加入去離子水并攪拌5-10min形成漿料A；對所述漿料A繼續(xù)攪拌50-80min之后控制漿料的溫度并抽真空；最后加入SBR(丁苯橡膠)混合攪拌20-40min形成漿料B并對所述漿料B繼續(xù)攪拌20-30min進行真空脫泡。

其中，石墨作為負極活性材料，CMC作為粘結劑，SBR作為懸浮劑，導電劑可以是乙炔黑、碳纖維、碳納米管、KS-6、石墨烯等導電物質。首次加入CMC的量占兩次加入CMC總量的50-60％，首次加入去離子水的量占兩次加入去離子水總量的40-50％。