[發明專利]一種高功率鋰離子電池用水系負極片及其制備方法

有效

• 申請號: 202110698832.5
• 申請日: 2021-06-23
• 公開（公告）號: CN113540399B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 高標;王涌;李凡群;蘇文俊;游欣華;陳瑋
• 申請（專利權）人: 萬向一二三股份公司
• 主分類號: H01M4/133
• 分類號: H01M4/133;H01M4/1393;H01M4/62;H01M10/0525
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 何俊

1.一種高功率鋰離子電池用水系負極片的制備方法，包括粘結劑膠液配置、勻漿過程、涂布、碾壓、分切和烘烤步驟，其特征在于，所述負極片的負極漿料包括負極活性物質、導電劑、粘結劑、增稠劑和溶劑；所述負極漿料各組分的質量份數為：95~96份負極活性物質、1~1.5份導電劑、1.5~2份粘結劑、1~1.5份增稠劑、130~150份溶劑；所述溶劑為純水和/或去離子水；所述涂布過程采用逐步升溫工藝進行干燥；所述粘結劑膠液配置、勻漿過程具體步驟如下：

1）粘結劑膠液制備

（1.1）將粘結劑與溶劑混合，在公轉10~15r/min、自轉500~1000 r/min的攪拌速度下攪拌10~30min；

（1.2）刮壁刮漿：刮下容器壁及攪拌槳上的溶液，保證攪拌槳上無白色溶液殘留；

（1.3）在公轉20~25r/min、自轉1500~2000r/min的攪拌速度下攪拌150~180min；

（1.4）在公轉5~10r/min、自轉200~500r/min的攪拌速度下抽真空至真空度 ≤ -92kPa；得到粘結劑膠液；

2）勻漿過程

（2.1）將步驟（1.4）制得的粘結劑膠液和導電劑加入勻漿裝置中攪拌混合，攪拌速度為公轉10~15r/min、自轉500~1000 r/min，攪拌時間為10~20min；

（2.2）刮壁刮漿：刮下容器壁及攪拌槳上的溶液，保證攪拌槳上漿料殘留；

（2.3）在公轉25~35r/min、自轉2000~2500r/min的攪拌速度下攪拌90~120min；

（2.4）刮壁刮漿：刮下容器壁及攪拌槳上的溶液，保證攪拌槳上漿料殘留；

（2.5）加入負極活性物質，攪拌速度為公轉10~15r/min、自轉500~1000 r/min，攪拌時間為15~30min；

（2.6）刮壁刮漿：刮下容器壁及攪拌槳上的溶液，保證攪拌槳上漿料殘留；

（2.7）在公轉25~35r/min、自轉2000~2500r/min的攪拌速度下攪拌90~120min；

（2.8）加入溶劑，加入量為剩余溶劑總質量的70~80%，攪拌速度為公轉10~15r/min、自轉500~1000 r/min，攪拌時間為10~20min；

（2.9）加入增稠劑和剩余溶劑，在公轉30~40r/min、自轉500~ 800r/min的攪拌速度下攪拌60~90min；

（2.10）在真空狀態、公轉10~15r/min、自轉500~800 r/min的攪拌速度下攪拌15~20min，得到前體漿料；

（2.11）出料：將步驟（2.10）所述前體漿料按順序依次經過80目單層過濾、100目單層過濾器、200目單層過濾器和300目單層過濾器，得到負極漿料。

2.如權利要求1所述負極片的制備方法，其特征在于，所述的負極活性物質為人造石墨、天然石墨中的一種或幾種；所述負極活性物質的粒度為：2μm ≤ D10 ≤4μm、5μm ≤D50 ≤8μm、9μm ≤ D90 ≤16μm；所述負極活性物質的比表面積為1~2.5m²/g。

3.如權利要求1所述負極片的制備方法，其特征在于，所述的導電劑為納米碳纖維材料，所述導電劑比表面積為10~20m²/g。

4.如權利要求1所述負極片的制備方法，其特征在于，所述的粘結劑為丁苯橡膠、聚丙烯酸、聚丙烯酸鈉、海藻酸和海藻酸鈉中的一種或多種，所述粘結劑粘度為100~250mPa?s，固含量為48~51%。

5.如權利要求1所述負極片的制備方法，其特征在于，所述的增稠劑為羧甲基纖維素、羧甲基纖維素鈉、聚丙烯酸和聚丙烯酸鈉中的一種或多種，所述增稠劑粘度為2000~2500mPa?s，pH為6.0~8.5。

6.如權利要求1所述負極片的制備方法，其特征在于，所述涂布過程集流體為銅箔，所述銅箔厚度為8~10μm；所述涂布過程干燥溫度為70~100℃。