[发明专利]一种锂离子电池负极浆料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及锂离子电池领域，更具体地说，涉及一种锂离子电池负极浆料及其制备方法。

背景技术

锂离子电池具有重量轻、能量密度高、功率大、无污染、寿命长、自放电小等突出的优点，是移动设备和汽车动力电源最好的选择，前景十分广阔。

锂离子电池制备的第一道工序是匀浆，分为正极匀浆和负极匀浆。其中负极匀浆是将负极活性物质、导电剂、增稠剂、粘结剂和溶剂混合均匀形成具有一定粘度和流动性的混合流体的过程。由于负极匀浆一般采用水做溶剂(环保且成本低)，而石墨颗粒表面张力大，且与水不能互溶，导致其在水中的分散难道大，常常需要很长的搅拌时间或者很高的分散速度才能勉强达到稳定悬浮的效果。负极浆料目前的常规制备方法是先将添加剂羧甲基纤维素钠和水混合后，加入导电剂高速分散成导电胶浆，再将石墨加入导电胶浆进行高速搅拌和分散，最后加入粘结剂后低速搅拌制得。该方法虽然操作相对简单，但是匀浆时间长，浆料稳定性较差，长时间静置后容易沉降，同时对于一些表面张力较大的石墨负极，其分散效果不佳，适用范围小。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种能够解决匀浆时间长、浆料稳定性较差，分散效果不佳等弊端的锂离子电池负极浆料及其制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种锂离子电池负极浆料的制备方法，一种锂离子电池负极浆料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将添加剂、负极导电剂和分散剂混合并进行低速搅拌至混合均匀制得混合浆料；

S2、加入溶剂至所述混合浆料中并进行慢速搅拌，再高速分散制得导电胶浆；

S3、将润湿剂和负极活性物质混合并进行搅拌至润湿制得湿粉体；

S4、加入所述湿粉体至所述导电胶浆中，在真空状态下进行高速分散制得导电浆料；

S5、加入粘结剂至所述导电浆料中进行低速搅拌至均匀制得负极浆料。

优选地，在所述S1步骤中，所述添加剂为羟甲基纤维素钠；所述负极导电剂为导电炭黑、导电石墨中的一种或其混合物；所述分散剂为乙醇、甲醇中的一种或其混合物。

优选地，在所述S2步骤中，所述溶剂为去离子水。

优选地，在所述S3步骤中，所述负极活性物质为人造石墨；所述润湿剂为氮甲基吡咯烷酮、丙酮中的一种或其混合物。

优选地，在所述S4步骤中，所述润湿剂比例为负极活性物质总重量的10％～50％。

优选地，在所述S4步骤中，所述真空状态的真空度保持在-100Kpa～-98Kpa。

优选地，在所述S5步骤中，所述粘结剂为丁苯橡胶溶液、丙烯腈多元共聚物水溶液。

优选地，在所述S1步骤中，所述低速搅拌的搅拌速度为10～30rpm/min；在所述S2步骤中，所述慢速搅拌的搅拌速度为10～20rpm/min，所述高速分散的分散速度为1500～4000rpm/min；在S3步骤中，所述搅拌的搅拌速度为20～50rpm/min；在S4步骤中，所述高速分散的分散速度为1500～4000rpm/min；在S5步骤中，所述低速搅拌的搅拌速度为10～30rpm/min。

优选地，所述添加剂的添加量为所述负极活性物质的1％～5％；所述负极导电剂添加量为所述负极活性物质的1％～3％；所述分散剂比例为所述添加剂和所述负极导电剂总重量的50％～200％。

本发明还构造一种锂离子电池负极浆料，采用本发明所述的锂离子电池负极浆料的制备方法制得。

实施本发明的锂离子电池负极浆料及其制备方法，具有以下有益效果：本发明锂离子电池负极浆料的制备方法，其先将添加剂、负极导电剂和分散剂混合并进行低速搅拌至混合均匀制得混合浆料；然后加入溶剂至该混合浆料中并进行慢速搅拌，再通过高速分散制得导电胶浆；接着将润湿剂和负极活性物质混合并进行搅拌至润湿制得湿粉体，并将该湿粉体加入至该导电胶浆中，在真空状态下进行高速分散制得导电浆料，最后，加入粘结剂至所述导电浆料中进行低速搅拌至均匀制得负极浆料。由于分散剂和该导电剂具有较好的相容性，且该添加剂能够预先在该分散剂最后分散成颗粒状再加入溶剂溶剂膨胀，可以有效减少该添加剂成团，提高溶解效率，另外采用润湿剂对该负极活性物质进行润湿再加入导电胶浆中，再进行分散，可以避免因负极活性物质表面张力大而导致分散效果不佳，该制备方法不仅缩短匀浆时间，提高生成效率，提高浆料稳定性，而且适用范围管。由该锂离子电池负极浆料的制备方法制得的锂离子电池负极浆料，稳定性强，不易团聚和沉降。

附图说明