[发明专利]一种锂离子电池负极浆料的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于锂离子电池制造技术领域，具体涉及一种锂离子电池负极浆料的制备方法。

背景技术

锂离子电池具有工作电压高、能量密度高、无环境污染等优点，目前广泛应用于人们的日常生活中。锂离子电池一般包括正、负极极片、隔膜、电解液等。电极极片制备时，首先将活性物质（磷酸铁锂、石墨等)、导电剂( 导电炭黑、乙炔黑等)、粘结剂(LA132、PVDF、CMC、SBR)和溶剂(NMP、H₂O) 一起混合制成电极浆料，再将其按要求涂覆在集流体表面，经过干燥制得极片。

浆料的制备是锂电池生产环节的关键工序，浆料混合的均匀程度直接关系到后续各工序的制备工艺及电池性能。负极浆料一般包含有石墨，导电剂，粘结剂和溶剂等。传统的方法浆料制备方法是先将粘结剂与溶剂混匀，加入导电剂搅拌制得导电胶，然后向导电胶中加入活性材料搅拌，最后加入溶剂调节粘度制得适用于涂布的浆料。由于导电剂属于低极性亲油性物质，在水性介质中分散较为困难。另外，在采用传统工艺合浆时，浆料普遍的固含量偏低，导致浆料的分散效果较差。且整个制备过程耗时较长。

为解决以上问题，目前普遍采用了新的合浆工艺大致流程如下：先将导电剂与活性物质进行预混合得到粉体混合物，然后向混合物中加入粘结剂溶液搅拌，最后制得浆料。此工艺已经越来越多的得到应用。然而，采用粉料预混合的方法，在浆料的制备初期出现大量分粉尘飞扬，一方面对环境及人员产生不量影响，另一方面由于粉尘飞扬造成的粉体损失也影响了浆料的一致性。

因此，研究出一种锂离子电池负极浆料的制备方法，在确保其固含量高的同时，降低其制备过程中粉体飞扬，并提高其分散性，对锂离子电池制备行业的发展具有重大的意义。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的提供一种简单高效、无粉体飞扬的锂离子电池负极浆料的制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种锂离子电池负极浆料的方法制备的，具体操作步骤为：

1) 取负极活性物质粉体材料、导电剂和粘合剂；负极活性物质粉体材料、电剂、粘合剂的质量比为(85～96) ：(2～9) ：(2～6) ；

2) 在粘合剂中加入溶剂，混合后得到粘合剂溶液；

3) 将部分负极活性物质粉体材料加入步骤2)制备的粘合剂溶液中，搅拌，得到初级浆料；

4) 将导电剂加入步骤3)制备的初级浆料中，搅拌，得到次级浆料；

5) 将剩余的负极活性物质粉体材料加入步骤4)制备的次级浆料中，搅拌，加入溶剂调节粘度得到固含量为50～70％的锂离子电池负极浆料；

其中步骤3) 和步骤5) 中负极活性物质粉体材料的质量比为(1～2) ：1。

所述的负极活性物质粉体材料为人造石墨、天然石墨、钛酸锂负极材料中的一种或两种以上的混合。

所述的粘合剂为水性粘合剂LA132。

所述的导电剂为导电炭黑SP、KS-6 中的至少一种。

步骤3) 中所述搅拌的时间为30～60min。

步骤4) 中所述搅拌的时间为60～240min。

步骤3)、步骤4) 及步骤5) 中搅拌转速不大于30r/min。

浆料制备过程中，步骤3) 中以不大于30r/min 的公转速度搅拌30～60min 得到初级浆料，步骤4) 中以不大于30r/min 的公转速度搅拌60～240min 得到次级浆料，步骤5) 中加入溶剂前以不大于30r/min 的公转速度搅拌60min 后，加入溶剂以不大于30r/min的公转速度，1500r/min 的自转速度搅拌60min，得到固含量为50 ～70％的锂离子电池负极浆料。

本发明锂离子电池负极浆料，采用首先制备出稀释的粘合剂溶液，再取部分活性物质加入稀释的粘合剂溶液，再加入导电剂，剩余的活性物质的制备方法制备得到，本发明锂离子电池负极浆料固含量高，且将导电剂加入部分负极活性物质与稀释的粘合剂溶液的混合浆液中，提高了导电剂的溶解性，进而使负极浆料的粒径小，易于分散稳定。