[發(fā)明專利]一種鋰離子電池用CMC快速溶解方法及負極片的制備方法

在審

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• 申請日: 2020-06-23
• 公開（公告）號: CN111900325A
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發(fā)明（設計）人: 辛浩;鄭春龍;宛程;許淑義
• 申請（專利權）人: 江蘇天鵬電源有限公司
• 主分類號: H01M4/13
• 分類號: H01M4/13;H01M4/139;H01M4/62;H01M10/0525
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權代理有限公司 32224
• 代理人: 陳興旺

本發(fā)明公開了一種鋰離子電池用CMC快速溶解方法及負極片的制備方法，將CMC加入到攪拌器中，并繼續(xù)加入適量潤濕劑，開啟攪拌后使CMC潤濕均勻，再加入超純水，開啟攪拌可快速制備均勻的CMC膠液。本發(fā)明的CMC快速溶解方法能有效避免CMC結團現(xiàn)象，大大降低CMC的制膠時間，節(jié)省能耗，提高生產(chǎn)效率；同時，通過調(diào)整潤濕劑的添加量和種類可有效控制CMC膠液的粘度，降低CMC的用量從而提升負極材料的首次庫倫效率，同時有利于降低負極片的阻抗，有利于鋰離子電池的大倍率放電。本發(fā)明有效節(jié)省制膠時間，同時有效改善CMC結塊現(xiàn)象，較快得到均勻的CMC膠液，同時能適當提高鋰離子電池的低溫性能和高倍率放電能力。

技術領域

本發(fā)明涉及鋰離子電池制造技術領域，具體涉及一種鋰離子電池用CMC快速溶解方法及負極片的制備方法。

背景技術

近幾年來，隨著國家新能源政策的逐步落實與推進，新能源領域特別是鋰離子電池行業(yè)得到了長足的發(fā)展。隨著行業(yè)的發(fā)展和技術的進步，市場對電池產(chǎn)品的需求越來越迫切，特別是電動汽車領域，電池已經(jīng)成為制約其發(fā)展的最主要的瓶頸技術之一。電池主要由電芯、鋼殼、蓋帽等主要部分組成。電極漿料是制備鋰離子電池電芯不可缺少的材料，它由活性材料、導電劑和粘結劑三部分組成。而目前鋰離子電池負極漿料常用的粘結劑體系為CMC/SBR體系，其中CMC(羧甲基纖維素)作為增稠劑、懸浮劑和粘結劑，其膠液的好壞對鋰離子電池的循環(huán)、倍率和內(nèi)阻具有十分重要的作用。

CMC的膠液粘度、均勻性與穩(wěn)定性成為鋰離子電池電芯性能好壞的重要因素之一。市場上通用的制膠工藝為在水中加入CMC粉料后通過長時間高速攪拌來得到均勻的CMC膠液，此方法不僅制膠時間長、能耗高，而且不可避免的會發(fā)生CMC結塊現(xiàn)象，從而導致CMC發(fā)生掛壁和纏槳，需通過人工加長攪拌時間來解決。而CMC的弱的導鋰離子，會增加電芯的內(nèi)阻，大部分電池生產(chǎn)商通過采用高分子量的CMC，降低CMC的添加量來解決這一問題。但高分子量的CMC更易發(fā)生結塊現(xiàn)象，從而導致掛壁和纏槳，對CMC膠液的制備造成了更大的困難，同時進一步造成了電芯的性能不穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術中的不足，本發(fā)明提供一種鋰離子電池用CMC快速溶解方法及負極片的制備方法，解決了現(xiàn)有技術中因CMC膠液質(zhì)量不佳造成的電芯的性能不穩(wěn)定的技術問題。

為了實現(xiàn)上述目標，本發(fā)明采用如下技術方案：

一種鋰離子電池用CMC快速溶解方法：按照以下步驟操作：

將CMC、潤濕劑加入至攪拌器中攪拌，得到混合料A，CMC、潤濕劑的質(zhì)量比例是1:1-1:20；

在混合料A中加入40～200重量份的超純水，攪拌40-90分鐘，得到CMC膠液；

CMC的聚合度為400～3000；

CMC的取代度為0.45～1.2；

潤濕劑是醇類、含氮的氨類、碳酸酯中的一種或多種組合，醇類是甲醇、乙醇、丙醇、乙二醇、丙三醇中的一種或多種組合，含氮的氨類是二甲基甲酰胺、甲基吡咯烷酮、乙基吡咯烷酮中的一種或多種組合，碳酸酯是碳酸二甲酯、碳酸二乙酯中的一種或多種組合。

一種鋰離子電池用負極片的制備方法：按照以下步驟操作：

采用權利要求1的一種鋰離子電池用CMC快速溶解方法將CMC快速溶解，得到濃度為0.5～2.5wt％的CMC膠液B；

將0.5～10重量份的導電劑加入至B中，攪拌30～60分鐘，得到混合料C；

將85～100重量份的負極活性材料加入至混合料C中，攪拌60-120分鐘，得到混合料D；

在混合料D中加入0～20重量份的水，攪拌30～60分鐘，得到混合料E；

在混合料E中加入1.5～6重量份的乳液，攪拌20～40分鐘，得到混合料F；