[发明专利]一种锂电池负极浆料的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及锂电池技术领域，具体涉及一种锂电池负极浆料的制作方法。

背景技术

锂离子二次电池因其单体电压高、能量及功率密度大、长寿命、质量轻小、无记忆效应、无污染等优点，已成为当前广泛使用的电源产品。其应用领域主要包括各类便携式电子消费品（如智能手机、平板电脑、数码照相机等）；太阳能/风能电站配套储能；电动车（EV）和混合电动车（HEV）；军事武器装备；航天领域等。尤其是近年来随着在电动车上的应用，人们对锂离子电池提出了更高的性能要求。而锂离子电池性能的提高除了受制于各种电池材料(如正极材料、负极材料、电解液、隔膜)的性能改善外，在很大程度上还取决于电池生产工艺过程各环节的控制，特别是初期的正负极浆料的配制。

锂电池正负极浆料通常由活性材料、导电添加剂、粘结剂、溶剂、添加剂(如消泡剂、增稠剂、分散剂)等组分构成。传统的负极浆料中使用的溶剂往往是水或油性溶剂，水性浆料是一种不稳定的固液悬浮混合体，是亚稳定状态，水与石墨很容易分层，另外水很容易挥发，出现干浆现象是不可避免的，而油性浆料的成本较高、毒性也比较大，不利用环保。

发明内容

本发明是为了解决现有技术的缺陷和不足，提供一种状态稳定、质量可靠、成本低、毒性小的锂电池负极浆料的制作方法。

为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：

一种锂电池负极浆料的制作方法，其特征在于操作步骤如下：

1）对下述原料按质量百分比配料：油性溶剂10～30%，导电剂1～3%，去离子水30～50%，增稠剂1～3%，负极材料30～50%，粘结剂2～4%；

2）将油性溶剂和导电剂混合，用真空搅拌机充分搅匀，制得混合物A；

3）将去离子水与增稠剂混合，用搅拌机充分搅匀，制得混合物B；

4）把混合物A和混合物B充分混合得到混合物C；

5）把负极材料和粘结剂加入混合物C中，搅拌均匀后得到混合物D；

6）加去离子水调整混合物D的固含量为60～80%制得成品，并用0～50微米的刮板细度仪判定浆料的分散效果。

所述油性溶剂为异丙醇、N-甲基吡咯烷酮、乙醇中的一种或几种。

所述导电剂碳黑、石墨烯、磷片石墨、碳纳米管中的一种或几种。

所述增稠剂为羧甲基纤维素钠、聚阴离子纤维素中的一种或几种。

所述负极材料为天然石墨、人造石墨、碳微球、硬碳、焦碳中的一种或几种。

所述粘结剂为丁苯橡胶、聚四氟乙烯、聚丙烯腈中的一种或几种。

所述油性溶剂的含量为去离子水含量的5～30%。

所述步骤2）中去离子水与增稠剂的混合温度为45～55℃。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明采用半水性半油性的混合体系，既发挥了油性浆料的稳定性，也继承了水性浆料的低成本，生产出来的浆料呈糊状，稳定性高，能彻底避免浆料的分层问题。

2、采用本发明工艺生产的负极浆料，能提高涂布面密度的均匀性，对保证电池一致性有很大的帮助。

3、本发明工艺简单、条理清晰，通过分阶段的加入配料以及温度调节，确保所有配料都能充分混合，保证了负极浆料的质量。

附图说明

图1是传统工艺生产的负极浆料颗粒示意图。

图2是本发明生产的负极浆料颗粒示意图。

图3是传统工艺生产的负极浆料分散效果的光学照片。

图4是本发明生产的负极浆料分散效果的光学照片。

图5是传统工艺制作的负极极片的光学照片。

图6是本发明制作的负极极片的光学照片。

具体实施方式

实施例1：

1）对下述原料按质量百分比配料：异丙醇15%，石墨烯1%，去离子水50%，羧甲基纤维素钠1%，碳微球30%，丁苯橡胶3%；

2）将异丙醇和石墨烯混合，用真空搅拌机充分搅匀，制得混合物A；

3）将去离子水与羧甲基纤维素钠混合，用搅拌机充分搅匀，制得混合物B；

4）把混合物A和混合物B充分混合得到混合物C；

5）把碳微球和丁苯橡胶加入混合物C中，搅拌均匀后得到混合物D；

6）加去离子水调整混合物D的固含量为60%制得成品，并用50微米的刮板细度仪判定浆料的分散效果，一般认为最大粒度小于35微米为合格。

使用时，用刮涂的方式把负极浆料均匀地涂在金属基体上，在小于110℃的环境下烘干后就能制得所要求的负极片。

实施列2：