[发明专利]一种负极浆料及其制备方法和用途

说明书

本发明涉及一种负极浆料及其制备方法和用途。所述方法包括以下步骤：(1)将分散剂、导电剂、粘结剂与溶剂混合，得到混合物；(2)将步骤(1)得到的混合物为两部分，一部分混合物加入负极活性物质中，进行混合，得到第一浆料；(3)将剩余部分的混合物加入步骤(2)得到的第一浆料，进行混合，得到所述的负极浆料。所述方法利用部分混合物先将负极活性物质润湿，然后再与剩余部分的混合物进行分散，得到分散效果较好的负极浆料。所述方法不使用表面活性剂，对设备要求低、工艺周期短，具有较高的应用价值。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，具体涉及一种负极浆料及其制备方法和用途。

背景技术

锂离子电池以其高能量密度、无记忆效应、储存寿命长以及绿色环保等优点，被广泛的应用于便携式电子设备、仪器仪表和新能源等领域。锂离子电池包括正极片、隔膜和负极片，其中，正极片和负极片通常是采用涂布机将正极浆料或负极浆料涂覆在集流体表面，经烘干、辊压和模切等工艺制备得到，而浆料分散的均匀性直接影响后续制作工艺和正极片、负极片性能的发挥。

目前，负极浆料的搅拌工艺主要存在三种：(1)传统湿法工艺：分步将导电剂、石墨加入CMC(羟甲基纤维素钠)和水制得的胶液中，调试好粘度后加入粘结剂(SBR、PAA等)乳液，参见CN107492628A；(2)传统干法工艺：将CMC和水制得的胶液分步加入石墨和导电剂的干粉混合物中，调试好粘度后加入粘结剂乳液，参见CN106159266A；(3)改进的湿法工艺：将分散剂和石墨分步加入导电剂和水中，可分两步或者三步，调试好粘度后加入粘结剂乳液，参见CN107617351A。

上述干法和湿法工艺各有优缺点，干法工艺生产效率高，搅拌效果相对比湿法好，设备损耗大，对设备要求高；湿法工艺操作简单，设备要求低，但容易出现混料稳定性较差，耗时长。

倍率型锂离子电池通常要求内阻低，导电剂比例高，活性物质粒径小，比表面积大，比普通能量型的浆料分散难度大很多，采用上述工艺(1)制作的浆料稳定性差；工艺(2)搅拌过程中浆料易结块，需要大功率设备才能搅动，严重限制了工厂的大规模生产；工艺(3)在导电剂和水搅拌时易团聚，浆料总体分散不佳，稳定性一般。

为了进一步提升负极浆料的分散均匀性和稳定性，研究者们将表面活性剂加入负极浆料中。其中，CN108428865A公开一种锂离子电池负极浆料的制备方法，包括如下步骤：a.按照锂离子电池负极浆料配比称取负极浆料：活性物质、导电剂、增稠剂、粘结剂、溶剂和表面活性剂；b.将原料中的增稠剂与溶剂混合，待充分搅拌均匀后，取导电剂加入该混合溶剂中，并继续搅拌均匀；c.将表面活性剂加入步骤b的混合物中，搅拌后，将活性物质分三批均量加入，再次充分搅拌1.5h，得到表观均匀的浆料a；d.将粘结剂加入浆料a中，在搅拌过程中用溶剂调节浆料粘度，即得锂离子电池负极浆料；该专利采用分步湿混工艺，负极浆料分散均匀，但是使用的表面活性剂，降低活性物质的含量，增加生产成本，同时对环境和人体不友好。

基于现有技术的研究，如何开发一种对设备要求低，工艺周期短的负极浆料的制备方法，所述方法不使用除分散剂之外的表面活性剂，就能得到分散性和稳定性较好的负极浆料，尤其是得到分散性和稳定性好的倍率型负极浆料，克服现有技术中负极浆料均匀性差，导致的负极片循环性能差和可靠性低等缺陷。

发明内容

鉴于现有技术中存在的问题，本发明提供了一种负极浆料及其制备方法和用途。所述制备方法，将分散剂、导电剂、粘结剂与溶剂形成混合物，先将部分所述混合物加入负极活性物质中，将所述负极活性物质润湿，使其具有较好的分散性，然后再与剩余部分的所述混合物进行混合，得到分散性和稳定性较好的负极浆料。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种负极浆料的制备方法，所述方法包括以下步骤：

(1)将分散剂、导电剂、粘结剂与溶剂混合，得到混合物；