[发明专利]一种锂离子电池负极浆料的合浆方法

说明书

本发明公开了一种锂离子电池负极浆料的合浆方法，包括打胶、合浆和调粘，所述打胶是先将溶剂总质量的60‑80%加入打胶机中，然后加入分散剂进行搅拌，搅拌均匀后成胶液；所述合浆是取上述胶液总质量的40~70%加入合浆机中，加入负极活性物质和导电剂，同时加入溶剂总质量的10~20%，在加粉料的同时进行搅拌，然后加入剩余的胶液和剩余溶剂继续搅拌，搅拌均匀后加入粘结剂，继续搅拌。本发明制备过程易控制、加工效率高，同时产出的浆料均匀性和稳定性均良好，在高能量密度的锂离子动力电池负极合浆方面具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种锂离子动力电池负极合浆方法，尤其在于高能量密度的锂离子电池负极浆料的合浆方法。

背景技术

锂离子电池的生产工艺包括合浆、涂布、辊压、制片、卷绕、组装、化成、注液、分容等步骤，其中合浆包括了液体与液体、液体与固体物料之间的相互混合、溶解、分散等一系列工艺过程。锂离子电池生产中浆料的分散质量至关重要，直接影响到后续锂离子电池生产的质量及其产品的性能。

目前锂离子动力电池负极合浆大多是在双行星分散设备中完成的，采用CMC(羧甲基纤维素)合浆工艺是先将CMC溶于溶剂中配制成CMC溶液，然后加入导电剂和活性物质进行搅拌，最后加入水性粘结剂搅拌均匀，粘调节好粘度完成合浆，这种合浆工艺需长时间分散才能将浆料分散好，生产周期长工作效率低能耗大；而且在配制CMC溶液时由于CMC固含量较低容易出现CMC胶液分散不均粘度不稳定的现象。另外目前高克容量的负极石墨都是二次颗粒与单颗粒复合而成，这种石墨对CMC消耗较大，如果合浆工艺不合适极易出现活性物质中导电剂分散不均匀以及浆料不稳定易沉降的情况。因此急需开发出一种负极浆料的合浆工艺，该种工艺生产过程易控制且效率高，同时制成的浆料均匀性和稳定性均良好。

发明内容

本发明的目的是提供一种锂离子电池负极浆料的合浆方法，该工艺过程易控制效率高，同时产出的浆料均匀性和稳定性均良好。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种锂离子电池负极浆料的合浆方法，包括打胶、合浆和调粘，其特征在于：所述打胶是先将溶剂总质量的60-80％加入打胶机中，然后加入分散剂进行搅拌，搅拌均匀后成胶液；

所述合浆是取上述胶液总质量的40～70％加入合浆机中，加入负极活性物质和导电剂，同时加入溶剂总质量的10～20％，在加粉料的同时进行搅拌，然后加入剩余的胶液和剩余溶剂继续搅拌，搅拌均匀后加入粘结剂，继续搅拌。

进一步方案，所述负极活性物质、导电剂、分散剂和粘结剂的质量比为(94.5～97.1)：(0.5～1.5)：(1.2～2.0)：(1.2～2.0)。

进一步方案，所述溶剂为去离子水，导电剂为炭黑，分散剂为羧甲基纤维素钠(CMC)，粘结剂为丁苯橡胶(SBR)。

进一步方案，所述负极浆料的固含量控制在45～55％。

进一步方案，所述打胶机和合浆机均为双行星分散设备。

更进一步方案，所述双行星分散设备中安装有低速搅拌部件和高速分散部件，低速搅拌部件采用行星齿轮传动搅拌浆工作，使搅拌桨在公转的同时自转。从而能使物料上下及四周运动，在较短的时间内就能达到理想的混合效果。

本发明中溶剂、胶液是分步加入，使粉料分散得更好，得到的浆料质量以及稳定性都会提高。另外，本发明合浆耗时较短，浆料质量较好，多次合浆结果浆料粘度、固含量、细度分布范围较窄，说明合浆浆料稳定性高。

所以本发明具有以下有益效果：

(1)本发明中的打胶工艺，将分散剂与部分溶剂进行分散成胶液，使制成的胶液量较少、胶液中固含量较高，从而避免了因为分散剂量太少，其在溶剂中较难均匀分散的风险；