[發明專利]一種聚合物鋰離子電池硅碳石墨負極漿料及其制備方法

有效

• 申請號: 201911394101.0
• 申請日: 2019-12-30
• 公開（公告）號: CN113130856B
• 公開（公告）日: 2022-12-02
• 發明（設計）人: 周軍;李國敏;胡亞夫;劉小龍;李虹;王松建;高鵬程;余傳平;曾意
• 申請（專利權）人: 江西格林德能源有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/38;H01M4/48;H01M4/62;H01M10/0525
• 代理公司: 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 崔自京

1.一種聚合物鋰離子電池硅碳石墨負極漿料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

在循環冷卻系統控制和設置真空條件下，

（1）往攪拌設備中加入98重量份的去離子水后加入1.4~1.8重量份的羧甲基纖維素鈉干粉，預攪拌后高速攪拌均勻得到CMC膠液；

（2）加入0.8~2.0重量份的丙烯腈多元共聚物LA133，預攪拌后低速攪拌均勻；

（3）加入1.5~2.8重量份的碳酸丙烯酯，低速攪拌均勻；

（4）加入0.7~1.5重量份的導電炭黑，預攪拌后高速攪拌均勻；

（5）加入0.5~8.0重量份的硅碳和85~95重量份的人造石墨，預攪拌后高速攪拌均勻；其中，所述硅碳材料為具有核殼結構的顆粒，分內核層和外殼層，所述內核層為單質硅或氧化亞硅，所述外殼層為無定形空心炭球殼；

（6）加入2~5重量份的質量比為1:1的N-甲基吡咯烷酮與去離子水的混合液，中速攪拌均勻；

（7）加入含1.5~2.4重量份的丁苯橡膠的水乳液，中速攪拌均勻；

（8）加入3~10重量份的正丁醇或乙醇，低速攪拌均勻；

（9）加入適量去離子水中速攪拌均勻后轉低速攪拌并抽真空充分除去氣泡后測試漿料粘度，將漿料粘度調節為25±5℃下為2500~5000mPa.s；

（10）經篩網過篩后得到硅碳石墨負極漿料。

2.如權利要求1所述的一種聚合物鋰離子電池硅碳石墨負極漿料的制備方法，其特征在于，所述攪拌設備含公轉攪拌槳和自轉分散盤，公轉攪拌槳直徑為15~90cm，自轉分散盤直徑為5~30cm；預攪拌時，公轉轉速為10~25rpm，自轉轉速為50~300rpm；低速攪拌時，公轉轉速為15~35rpm，自轉轉速為300~800rpm；中速攪拌時，公轉轉速為20~40rpm，自轉轉速為800~1800rpm；高速攪拌時，公轉轉速為30~65rpm，自轉轉速為1800~4000rpm。

3.如權利要求1所述的一種聚合物鋰離子電池硅碳石墨負極漿料的制備方法，其特征在于，所述循環冷卻系統控制漿料溫度為20~40℃，同時設置真空條件為-0.07~-0.098MPa。

4.如權利要求1所述的一種聚合物鋰離子電池硅碳石墨負極漿料的制備方法，其特征在于，步驟（5）所述的硅碳和人造石墨在加入攪拌設備前已混合均勻，硅碳與人造石墨的混合粉體均分為2~4次加入，每次加入后進行預攪拌待干粉物質被充分浸潤后再依次加入剩余的硅碳與人造石墨的混合粉體。

5.如權利要求1所述的一種聚合物鋰離子電池硅碳石墨負極漿料的制備方法，其特征在于，步驟（5）所述的人造石墨的比表面積為1~3m²/g，顆粒粒徑分布的D10為4~10μm，D50為12~18μm，D90為25~40μm；步驟（5）所述內核層質量百分比為50~60%，所述外殼層質量百分比為40~50%，硅碳材料的比表面積為1~6m²/g，粒徑分布范圍為1~60μm。

6.如權利要求1所述的一種聚合物鋰離子電池硅碳石墨負極漿料的制備方法，其特征在于，步驟（6）所述的質量比為1:1的N-甲基吡咯烷酮與去離子水的混合液需提前配制，配制時在攪拌下將NMP加入到去離子水中混合均勻并冷卻至室溫后待用。

7.如權利要求1所述的一種聚合物鋰離子電池硅碳石墨負極漿料的制備方法，其特征在于，步驟（7）所述的丁苯橡膠的水乳液的固含量為35~60%。