[發(fā)明專利]一種鋰離子電池負(fù)極漿料的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911389623.1
• 申請(qǐng)日: 2019-12-30
• 公開（公告）號(hào): CN111180659B
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 竺昌海;白科;孫玉龍;宋慶彬;陳富源
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江西安馳新能源科技有限公司
• 主分類號(hào): H01M4/04
• 分類號(hào): H01M4/04;H01M4/62;H01M10/0525
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• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開一種鋰離子電池負(fù)極漿料的制備方法，包括如下步驟：將負(fù)極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑及第一粘結(jié)劑羧甲基纖維素鈉干粉攪拌得到混合粉料；加入第二粘結(jié)劑聚丙烯腈?丙烯酸鈉、去離子水真空攪拌，得到面團(tuán)狀第一漿料；停機(jī)刮槳、刮壁，再加入去離子水,開啟真空攪拌，得到第二漿料。停機(jī)刮料鏟底，繼續(xù)真空攪拌,得到第三漿料；加入第三粘結(jié)劑多元共聚物，開啟真空攪拌，得到第四漿料；調(diào)節(jié)第四漿料粘度，開啟反轉(zhuǎn)攪拌，得到負(fù)極漿料，以此負(fù)極漿料制備負(fù)極極片。在真空攪拌過程中均須開啟循環(huán)冷卻水。該發(fā)明分三次加入不同粘結(jié)劑，制得的漿料狀態(tài)穩(wěn)定，不分層、分散均勻、無沉淀。所述漿料制成的負(fù)極極片粘結(jié)性好、反彈率低、電解液浸潤(rùn)性好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鋰離子電池負(fù)極漿料的制備方法，屬于鋰離子電池制造領(lǐng)域。

背景技術(shù)

鋰離子電池具有高能量密度、高電壓平臺(tái)、寬闊的溫度使用范圍、無記憶效應(yīng)和與環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，這些優(yōu)點(diǎn)使它占據(jù)動(dòng)力電池的核心地位。鋰離子電池的生產(chǎn)制造，是由一個(gè)個(gè)工藝步驟嚴(yán)密聯(lián)絡(luò)起來的過程。整體來說，鋰電池的生產(chǎn)包括極片制造工藝、電池組裝工藝以及最后的注液、預(yù)充、化成、老化工藝。在這三個(gè)階段的工藝中，每道工序又可分為數(shù)道關(guān)鍵工藝，每一步都會(huì)對(duì)電池最后的性能形成很大的影響。在極片制造工藝階段，可細(xì)分為漿料制備、漿料涂覆、極片輥壓、極片分切四道工藝。

電極漿料是一種是由多種不同比重、不同粒度的原料組成，又是固-液相混合分散，形成的漿料屬于非牛頓流體。鋰電池漿料又可分為正極漿料和負(fù)極漿料兩種，由于漿料體系(油性、水性)不同，其性質(zhì)必千差萬別。鋰離子電池的負(fù)極漿料混合分散工藝對(duì)鋰離子電池整體工藝的影響非常大，是整個(gè)工藝中最重要的環(huán)節(jié)之一。而提高負(fù)極極片粘結(jié)性和電解液浸潤(rùn)性，降低反彈率是需要解決的問題。

中國(guó)專利CN20191006025.4公開了一種高功率石墨負(fù)極漿料制備方法，該方法先將固體材料混勻、分批加入第一粘結(jié)劑制得粗料，向所述粗料中加入表面活性劑和水后加入第二粘結(jié)劑，即得均勻、穩(wěn)定的負(fù)極漿料。制備過程中不會(huì)出現(xiàn)團(tuán)聚分層，分散時(shí)間短。

中國(guó)專利CN201810109468.2公開了一種負(fù)極漿料及其制備方法與用途，該負(fù)極漿料的制備方法，包括步驟a)：先將第一粘結(jié)劑和分散劑與60-70％的水混合攪拌制得膠液；步驟b)：將所述膠液與負(fù)極活性物質(zhì)混合后再與水混合攪拌得到漿料中間產(chǎn)物；步驟c)將所得漿料中間產(chǎn)物與第二粘結(jié)劑和剩余量的水混合攪拌得到所述負(fù)極漿料；利用該方法在提高生產(chǎn)效率的同時(shí)，得到一種穩(wěn)定性好，不易沉降，分散效果好且與負(fù)極集流體的粘結(jié)力高的負(fù)極漿料。

中國(guó)專利CN201711393630.X公開了一種鋰離子電池負(fù)極漿料及其制備方法，該鋰離子電池負(fù)極漿料，包括負(fù)極活性材料、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑和溶劑；粘結(jié)劑包括第一粘結(jié)劑，第一粘結(jié)劑為丙烯酸聚合物。該發(fā)明的鋰離子電池負(fù)極漿料采用丙烯酸聚合物或丙烯酸聚合物和其它粘結(jié)劑的混合物作為粘結(jié)劑，使得到的鋰離子電池負(fù)極漿料能夠保持長(zhǎng)時(shí)間不分層、無沉淀和穩(wěn)定的粘度，大大提高了鋰離子電池負(fù)極漿料的穩(wěn)定性。

然而在生產(chǎn)過程中，將負(fù)極漿料制成極片經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)負(fù)極極片粘結(jié)性差、負(fù)極極片反彈率高、電解液浸潤(rùn)性差等問題。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種鋰離子電池負(fù)極漿料的制備方法。該發(fā)明制得負(fù)極漿料，用于制備的負(fù)極極片粘結(jié)性好、反彈率低、電解液浸潤(rùn)性好。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下：

將負(fù)極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑及第一粘結(jié)劑羧甲基纖維素鈉干粉加入攪拌釜中攪拌得到混合粉料；加入第二粘結(jié)劑聚丙烯腈-丙烯酸鈉以及去離子水真空攪拌，得到面團(tuán)狀第一漿料。停機(jī)刮槳、刮壁，往第一漿料中加入去離子水,開啟真空攪拌，得到第二漿料。停機(jī)刮料鏟底，繼續(xù)真空攪拌,得到第三漿料。加入第三粘結(jié)劑多元共聚物，開啟真空攪拌，得到第四漿料。調(diào)節(jié)第四漿料粘度，開啟反轉(zhuǎn)攪拌，得到負(fù)極漿料，以此負(fù)極漿料制備負(fù)極極片，測(cè)試極片的剝離強(qiáng)度、電解液浸潤(rùn)性，計(jì)算充滿電后的極片反彈率。