[發明專利]一種鋰離子動力電池負極的合漿方法

在審

• 申請號: 201810703361.0
• 申請日: 2018-06-30
• 公開（公告）號: CN109065887A
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發明（設計）人: 夏勁;劉海青
• 申請（專利權）人: 合肥國軒高科動力能源有限公司
• 主分類號: H01M4/62
• 分類號: H01M4/62
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙) 34115
• 代理人: 汪貴艷

本發明公開了一種鋰離子動力電池負極的合漿方法，分別制備兩種膠液，一種為固含量高于1.5%的高固含量膠液，另一種為固含量低于1.5%的低固含量膠液；將兩種膠液分兩步加入，將高固含量膠液、負極活性物質和導電劑加入合漿缸中，攪拌均勻后加入低固含量膠液，攪拌均勻后加入粘結劑，繼續攪拌均勻制得漿料；調節漿料粘度，高速分散消泡后合漿出料。該合漿方法過程易控制，物料顆粒分散度佳，漿料不沉降，產出的漿料均勻性和穩定性均良好，使用該漿料制作的電池的倍率和功率性能均較好。

技術領域

本發明涉及鋰離子電池領域，具體涉及一種鋰離子動力電池負極的合漿方法。

背景技術

鋰離子電池的負極漿料是由粘合劑、負極活性物質、導電劑等組成。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，且在制備過程中都伴隨著溫度、粘度、環境等變化。鋰離子電池漿料的混合分散過程可以分為宏觀混合過程和微觀分散過程，這兩個過程始終都會伴隨著鋰離子電池漿料制備的整個過程。漿料的制備一般會經過干粉混合、半干泥狀捏合階段、稀釋分散階段。其中半干泥狀捏合階段對于成品漿料的粒度和粘度有至關重要的影響，這個階段在干粉混合均勻之后，加入粘結劑液體或溶劑，原材料被潤濕、呈泥狀，經過攪拌機的強力攪拌，物料受到機械力的剪切和摩擦，同時顆粒之間也會有內摩擦，在各個作用力下，原料顆粒之間趨于高度分散。

目前鋰離子動力電池負極合漿大多是在雙行星分散設備中完成的，合漿工藝是先將分散劑溶于溶劑中配制成分散劑溶液，然后加入導電劑和活性物質進行攪拌，最后加入水性粘結劑攪拌均勻，調節好粘度完成合漿，這種合漿工藝將半干泥狀捏合階段和稀釋分散階段合在一起，導致物料的機械剪切和摩擦力不足，原料顆粒之間的分散度不高，最終漿料質量不好；此外鋰離子電池逐漸向高比能量、大容量發展，負極材料常選用石墨等高克容量材料，而目前高克容量的負極石墨都是二次顆粒與單顆粒復合而成，這種石墨分散較困難，如果采用傳統的合漿工藝極易出現物料顆粒不均勻以及漿料不穩定易沉降的情況。

發明內容

本發明旨在提供一種鋰離子動力電池負極的合漿工藝，解決了合漿過程中原料顆粒分散不均勻，漿料易沉降，漿料質量不好的問題。

本發明為了實現上述目的，采用以下技術方案：

一種鋰離子動力電池負極的合漿方法，包括以下步驟：

(1)膠液制作：將溶劑和分散劑加入打膠機中，攪拌均勻，制得膠液，分別制備兩種膠液，一種為固含量高于1.5％的高固含量膠液，另一種為固含量低于1.5％的低固含量膠液；

(2)漿料制作：將高固含量膠液、負極活性物質和導電劑加入合漿缸中，攪拌均勻后加入低固含量膠液，攪拌均勻后再加入粘結劑，繼續攪拌均勻，完成合漿，制得合漿漿料；

(3)調粘：調節合漿漿料粘度，高速分散消泡后合漿出料。

優選的，步驟(2)中所述合漿漿料中各組分按重量份數計，比例為負極活性物質：導電劑：分散劑：粘結劑＝94.4～96.3:1.0～1.6:1.2～2.0:1.5～2.0，其中，所述分散劑的總重量的60％～80％為所述高固含量膠液中分散劑添加量，余量為所述低固含量膠液中分散劑添加量；所述步驟(3)中合漿漿料調粘后的漿料固含量為50～60％。

進一步方案，所述負極活性物質為石墨。

優選的，所述石墨為人造單顆粒石墨和二次顆粒石墨復合而成，其克容量為1C350mAh/g以上。

進一步方案，所述導電劑為SP。

進一步方案，所述分散劑為羧甲基纖維素鈉。

進一步方案，所述粘結劑為丁苯橡膠。

優選的，所述步驟(1)中高固含量膠液和低固含量膠液制作的攪拌速度均為公轉12～14rpm自轉1400～1800rpm，攪拌時間不低于120min。