[发明专利]一种提高锂离子电池负极浆料稳定性和分散性的方法

说明书

本发明涉及一种提高锂离子电池负极浆料稳定性和分散性的方法，包括如下操作步骤：S1、制胶：加入CMC，搅拌和分散，然后进行刮浆操作；二次搅拌和分散，然后进行刮浆操作；然后加入去离子水，继续搅拌和分散；S2、制胶完成后，加入SP，搅拌和分散，然后进行刮浆操作；接着进行二次搅拌和分散；S3、SP搅拌完成后加入石墨，先搅拌和分散，然后进行刮浆操作；接着二次搅拌和分散，加入NMP，继续三次搅拌和分散；S4、活性物质加完后，加入SBR，搅拌和分散，加料完成；S5、完成加料步骤后，进行粘度、细度、固含量测定。本发明克服现有技术缺点，通过改善负极搅拌分散的速度、时间及加料顺序来提高负极浆料的分散性和稳定性。

技术领域

本发明涉及锂电池技术领域，具体是指一种提高锂离子电池负极浆料稳定性和分散性的方法。

背景技术

锂离子电池具有高电压、高能量密度、无记忆效应、循环寿命长、环保等特点，是目前应用最广泛的二次电池，包括电动汽车和储能系统领域。石墨因具备平稳的放电平台、克容量高、价格低廉等优势成为市面上大部分锂离子动力和储能电池负极活性物质，并与导电剂SP、粘结剂CMC和SBR组成负极材料。石墨属于非极性物质，不易吸水，也不易在水中分散，和SP混合后在水中分散后会重新团聚；CMC是一种聚阴离子水溶性聚合物，利用其吸附在活性物质与导电剂的表面，使活性颗粒和导电剂的表面带有“-”，同性电荷相互排斥达到分散的效果；同时CMC能够抑制烘烤过程中SBR的前移，辅助极片的粘附力。

另一方面，由于石墨层间距小于石墨嵌锂化合物晶面层间距，导致充放电过程中，石墨层间距发生变化，造成石墨层剥落、粉化，通过改性处理后，石墨的充放电性能虽有所改善，但制成的负极片仍存在掉粉、剥离力较小的情况。锂离子动力和储能电池是一种由多个单体锂离子电池串联或并联而组成的，由于单一电池性能不一致导致电池寿命提前结束。因此在电池组组装之前尽可能保证电池组单体的一致性，从而减少电池在循环过程中的差异性。电池组单体的一致性很大程度由浆料的一致性决定，因此通过合理的匀浆工艺来提升电极的粘结性，提高电池的安全性和可靠性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术缺点，提供一种提高锂离子电池负极浆料稳定性和分散性的方法，通过改善负极搅拌分散的速度、时间及加料顺序来提高负极浆料的分散性和稳定性。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种提高锂离子电池负极浆料稳定性和分散性的方法，包括如下操作步骤：

S1、制胶：加入CMC，以15rpm的搅拌速度和500rpm的分散速度搅拌10min后，进行刮浆操作；接着以45rpm的搅拌速度和1400rpm的分散速度搅拌60min后，进行刮浆操作；然后加入去离子水，以45rpm的搅拌速度和1400rpm的分散速度搅拌60min；

S2、制胶完成后，加入SP，先以10rpm的搅拌速度，500rpm的分散速度搅拌10min，进行刮浆操作；接着以45rpm的搅拌速度，1800rpm的分散速度继续搅拌60min；

S3、SP搅拌完成后加入石墨，先以20rpm的搅拌速度，200rpm的分散速度搅拌10min,进行刮浆操作；接着以45rpm的搅拌速度，1500rpm的分散速度继续搅拌30min，加入少量NMP，继续以45rpm的搅拌速度，1500rpm的分散速度搅拌120min；

S4、活性物质加完后，加入SBR，以25rpm的搅拌速度，1000rpm的分散速度搅拌30min，加料完成；

S5、完成加料步骤后，进行粘度、细度、固含量测定，若都在工艺范围内，则抽真空保存等待涂布；若超出工艺范围，则进行调整，调整合格后抽真空保存。

进一步的，按照配方石墨：SP：CMC：SBR＝95.9:1:1.6:3.0的质量配比进行加料。

进一步的，步骤S1-S5中均采用双行星搅拌机进行搅拌分散。