[发明专利]一种特种超低温电池的负极材料极片制备方法

说明书

本发明公布了超低温电池负极材料极片制备技术领域的一种特种超低温电池的负极材料极片制备方法，其具体步骤为：首先进行胶液的制作，然后加入导电剂制成导电胶液，并将导电胶液和负极活性物质进行分次添加、多次搅拌，然后依次加入粘结剂、定量的溶剂和N‑methyl‑2‑pyrrolidone的混合物以及C₂H₆O，并进行均匀搅拌，然后测试固含量和粘度，将测试合格的活性物质浆料通过真空管道输送方式转入负压真空罐中进行涂覆生产，有效避免水性配方负极活性浆料的气泡问题，有效的解决了负极片的裂纹及折皱问题，解决了电池负极水性配方极片加工的柔韧度以及加工性能的问题，有效的提升了浆料及高比表面的导电材料的分散性。

技术领域

本发明涉及超低温电池负极材料极片制备技术领域，具体为一种特种超低温电池的负极材料极片制备方法。

背景技术

随着锂电池的市场应用不断扩大，传统锂电池已逐步替代了铅酸电池的部分市场，目前已广泛应用于航天、航海、陆运及军用产品多个领域，随着世界格局的复杂多变，高科技在局部地区(西藏、新疆、黑龙江等高寒地区)使用时对电源的低温放电性能要求越来越高。

传统电池负极工艺技术及配方生产加工的极片制作电池后，低温性能最大极限只能满足-20℃工作，且放电效率极其低下，这就要求极片在制备时配料时需要采取一定的特殊处理方法，否则极片在涂覆烘烤阶段容易折皱并产生裂纹及气泡现象，合格率极其低下，在辊压工序粘附性较强，容易破坏极片活性物质结构不利于活性物质容量发，因此，我们提出一种特种超低温电池的负极材料极片制备方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种特种超低温电池的负极材料极片制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种特种超低温电池的负极材料极片制备方法，其具体步骤为：

A：选取原材料：负极活性物质、粘结剂和CMC结合使用、溶剂及N-methyl-2-pyrrolidone的混合物和导电剂；

B：将水性粘合剂粘合剂与水溶剂均匀搅拌0.5～3h，设备转速不能过快，以免破坏粘合剂分子链结构，固含量控制在1～5％，从而搅拌制成胶液；

C：将称量准确后的导电材料加入步骤B中的溶液中，然后中速搅拌1～2h制成导电胶液；

D：取出40％～70％的步骤C中的导电胶液，将负极活性物质分两次加入步骤C导电胶液中，每次混合搅拌0.5～1h，这样能够形成导电胶液和活性物质的混合物；

E：向步骤C中剩余的导电胶液中继续加入负极活性物质继续搅拌1～2h，然后和步骤D中的溶液进行混合，然后加入粘结剂；

F：取定量的溶剂和N-methyl-2-pyrrolidone的混合物以及C₂H₆O加入步骤E活性物质浆料中并搅拌0.5～1h；

G：测试活性物质浆料的固含量是否在40％～50％之间以及粘度是否在3500～5000之间。

H：将测试合格的活性物质浆料通过真空管道输送方式转入负压真空罐中进行涂覆生产，在涂覆生产时根据涂覆设备的长度及速度严格控制各温区的温度，且各温区温度控制在60℃～100℃之间。

优选的，步骤A中负极活性物质采用一种小粒径、高比表面的负极活性碳材料，粘结剂为一种水性粘合剂丁苯橡胶或者水性的混合物胶跟CMC结合使用(混合比例根据不同电性能电源要求进行设计及搭配)，溶剂H₂O及N-methyl-2-pyrrolidone的混合物，导电剂选用高导电的炭黑型导电剂(s-p或者VGCF中的一种)或者纳米材料导电剂(碳纳米管、石墨烯)中的一种或者多种。