[发明专利]一种电容电池负极极片涂布工艺

说明书

本发明公开了一种电容电池负极极片涂布工艺，包括以下步骤：步骤一、制胶；步骤二、将导电剂和碳材料混合得干混料；步骤三、向干混料中加胶制小颗粒料；步骤四、向小颗粒料中加胶制大颗粒料；步骤五、向大颗粒料中加胶制硬粘土；步骤六、向硬粘土中加胶制软粘土；步骤七、向软粘土中加胶制软泥浆；步骤八、向软泥浆中加丁苯橡胶乳液制备成品浆料；步骤九、将成品浆料涂布至铜箔上制备成负极极片；步骤十、将涂布好的负极极片通过涂布机烘箱烘烤。本发明具有制浆过程定量可控，成品浆料分散均匀性好，负极极片在纵切面上粉料分布均匀性和一致性好等优点，进而提高了电容电池稳定性，降低了内阻，提升了大电流倍率充放电性能及充放电循环寿命。

技术领域

本发明涉及电容电池领域。更具体地说，本发明涉及一种电容电池负极极片涂布工艺。

背景技术

电容电池是近年来发展迅速的新型绿色储能器件，它结合了锂离子电池高容量和超级电容器高倍率的优点，电容电池中锂离子电池和超级电容器这两种储能体系结合方式有两种，一种是“外组合”式(即将两者的单体通过电源管理系统组合成一个储能组件或系)；另一种是“内结合”式(即将两者有机地结合在同一单体中)。已有研究表明，将锂离子电池和超级电容器通过“内结合”构成的电容电池可获得良好的电化学性能。然而现有的通过“内结合”方式构成的电容电池，其负极极片的制作仍然是采用传统锂电池的制作工艺，这种工艺在负极极片涂布过程中经常出现浆料分散过程不可控且分散均匀性差等问题，从而导致电容电池的稳定性差、内阻大、充放电循环寿命短。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种能提高浆料分散均匀性，提高电容电池稳定性，降低内阻，提升大电流倍率充放电性能及提升充放电循环寿命的电容电池负极极片涂布工艺。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种电容电池负极极片涂布工艺，包括以下步骤：

步骤一、将羧甲基纤维素钠与纯水混合搅拌制成黏度为700～1200cp的胶液；

步骤二、将导电剂和硬碳或软碳或硬碳和软碳的复合材料混合搅拌均匀得干混料，这里的导电剂包括导电石墨、导电炭黑、碳纳米管、碳纤维、石墨烯等锂电池导电剂，这里的硬碳和软碳的复合材料为硬碳材料和软碳材料的混合物；

步骤三、向干混料中加入步骤一制得的胶液，搅拌至干混料转变为粒径2～4mm的小颗粒料；

步骤四、向小颗粒料中加入步骤一制得的胶液，搅拌至小颗粒料转变为粒径5～7mm的大颗粒料；

步骤五、向大颗粒料中加入步骤一制得的胶液，搅拌至大颗粒料转变为固含量71～77％的硬粘土；

步骤六、向硬粘土中加入步骤一制得的胶液，搅拌至硬粘土转变为固含量64～70％的软粘土；

步骤七、向软粘土中加入步骤一制得的胶液，搅拌至软粘土转变为固含量55～60％软泥浆；

步骤八、向软泥浆中加入丁苯橡胶乳液，搅拌至软泥浆转变为固含量50～54％、细度8～17um、黏度2500～3800cp的成品浆料；

步骤九、将成品浆料涂布至铜箔上，涂布过程的环境洁净度为10万级，温度为20～30℃，湿度不小于40％，调整涂布机刮刀垂直于钢辊表面，同时调整涂布机钢辊与胶辊的速比为1.0～1.5，铜箔单面涂布的厚度为43～47mm，面密度不大于110g/cm²；