[发明专利]一种锂离子电池浆料制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，特别是涉及一种锂离子电池浆料的制备方法。

背景技术

随着锂离子电池的发展，特别是动力锂离子电池的广泛应用，对电池的均一性、自放电水平提出了更高的要求，浆料是否均一、稳定直接影响涂布的质量，因此，浆料分散工艺引起了广泛的关注。

传统的浆料分散工艺制备得到的浆料，均匀性通常不够理想，放置一段时间后容易出现分层，浆料粘度变化大。且传统的浆料分散工艺通常是含有活性材料与导电剂的干混过程，而干混过程阻力大，会增加材料与搅拌浆与搅拌桶壁的摩擦，一方面对设备的损耗增加，另一方面，搅拌桨与搅拌桶壁多由金属材料制成，干混会增加引入金属杂质的风险，使电池自放电增加，严重的会带来安全隐患。

发明内容

本发明要解决的主要技术问题是，提供一种能有效分散浆料、减小浆料长期放置后的粘度变化、避免出现沉降的锂离子电池浆料制备方法。

为解决上述技术问题，本发明提供一种锂离子电池浆料制备方法，包括将活性材料、导电剂、粘结剂及溶剂进行混合的步骤，所述进行混合的步骤包括：

a、将粘结剂与溶剂混合形成胶液；

b、将胶液分次与活性材料或者活性材料及导电剂的混合物相混合。

在本发明一个优选的实施方式中，所述步骤b是指先将部分胶液与活性材料混合，然后加入导电剂充分混合，之后再加入剩余胶液进行混合。

在本发明另一个优选的实施方式中，所述步骤b是指先将部分胶液与活性材料混合，然后再同时加入导电剂及剩余胶液充分混合。

在本发明第三个优选的实施方式中，所述步骤b是指先将部分胶液与活性材料混合，然后再同时加入导电剂及部分胶液混合，再加入剩余胶液充分混合成浆。

上述先将部分胶液与活性材料混合优选是指先将所有胶液量的10～50％与活性材料混合。

本发明的浆料制备方法对于正负极浆料都适合。

由于采用了上述技术方案，使本发明具备的有益效果在于：

本发明提供了一种有效地分散浆料的工艺，其相对于传统的分散方法有以下优点：

1.不含有干混过程，干混过程阻力大，会增加材料与搅拌浆与搅拌桶壁的摩擦，一方面对设备的损耗增加，另一方面，搅拌桨与搅拌桶壁多由金属材料制成，干混会增加引入金属杂质的风险，使电池自放电增加，严重的会带来安全隐患；

2.本发明采用胶液分步加入，先使部分粘结剂与活性材料接触，让活性材料表面均匀分散、吸附一些必要的粘结剂，混合物粘度不会过大，使得后来加入导电剂时，导电剂不会吸附过多的粘结剂，从而更容易分散到活性材料中形成均一、稳定的浆料。

利用本发明方法制备的浆料均匀性好，放置一段时间不分层且粘度变化小。

具体实施方式

锂离子电池浆料的制备，通常是包括将活性材料、导电剂、粘结剂及溶剂进行混合。本发明的浆料制备方法，是采用先将粘结剂粉末与溶剂混合成胶液，然后在后续的混合步骤中将胶液分次加入。

比如，在本发明一个优选的实施方式中，采用将颗粒大的活性材料与部分胶液先混合，再加入颗粒小、比表面积大的导电剂进行混合，最后加入剩余的部分胶液进行混合形成均一稳定的浆料。

或者，也可以采用将颗粒大的活性材料与部分胶液先混合，再将导电剂以及剩余的部分胶液一起加入进行混合的方式。或者，也可以采用将颗粒大的活性材料与部分胶液先混合，再将导电剂以及剩余的部分胶液进行混合，留一部分胶液最后加入混合的方式。相比较而言，前者浆料混合的均匀性更好，为本发明更优选的方案。

本发明的浆料制备方法，对于正负极浆料都适合。采用本发明的方法时，活性材料、导电剂、粘结剂以及溶剂种类的适用范围也较广，比如适用的材料中：

正极活性材料包括(一种或混合)：LiCoO₂，LiMn₂O₄，LiNiO₂，锂镍钴氧，锂镍钴锰氧，锂镍钴铝氧，LiFePO₄等等；

导电剂包括(一种或混合)：炭黑类，碳纤维，碳纳米管，石墨类；

负极活性材料包括(一种或混合)：石墨，钛酸锂，硬碳，硅或硅合金等；

粘结剂包括(一种或混合)：SBR，CMC，PVDF，聚丙烯酸酯，聚氨酯等等；

溶剂包括(一种或混合)：水或NMP。

本发明的方法，能够有效分散浆料，其相对于传统的分散方法有以下优点：