[发明专利]快速高效的锂离子电池浆料制备方法及其极片和电池

说明书

本发明公开了一种快速高效的锂离子电池浆料制备方法及其极片和电池，第一步：将制备浆料所需活性物质、导电剂、粘结剂进行干混；第二步：将干混后的物料投入到溶剂中再次进行混合，形成初始浆料；第三步：将初始浆料经砂磨机进行砂磨处理。本发明的优点在于：本发明所采用的活性物质不需要提前破碎处理，减少了活性物质制备工序，降低生产成本。第二：通过本发明可以实现快速制备锂离子电池浆料，提高生产效率，同时所获得的浆料更均匀，避免了团聚大颗粒，提高了锂离子电池的一致性。

技术领域

本发明涉及锂离子电池领域，特别是一种快速高效的锂离子电池浆料制备方法及其极片和电池。

背景技术

锂离子电池因具有能量密度高、自放电小、循环性能优、无记忆效应等优点，目前在汽车、电子产品以及电动工具中被广泛使用，近几年又逐渐涉及到5G基站、储能以及船舶等领域。

锂离子电池的制备工艺大体可分为制浆、涂布、对辊、分切、卷绕、装配等工序，每道工序都需要严格把控，制浆工序首当其冲，它是将活性物质、导电剂、粘结剂、溶剂等混合成浆料，它要求所形成的浆料分散性良好，无团聚大颗粒现象，并且均一稳定。否则将会直接影响到所制备电池的均一性以及电池的电性能。

目前锂离子电池浆料的制备方法可分为两类，第一类是干混，先将活性物质、导电剂、粘结剂预混后，再加入溶剂混合；第二类是湿混，先将粘结剂加入到溶剂中溶解形成胶，然后再将活性物质以及导电剂加入胶中混合。以上两种方法所用活性物质均需要破碎处理后(气流破碎或机械破碎)才可以使用，此破碎效果不易控制，产品的批次稳定性差。同时为了达到分散效果，在制浆时需要长时间搅拌分散，非常耗时，即便如此，浆料也会不可避免的出现团聚大颗粒，这会在涂布过程中造成极片凸起，影响电池性能。

发明内容

本发明的主要目的是针对上述技术方面存在的问题及不足，提供了一种快速高效的锂离子电池浆料制备方法及其极片和电池。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种快速高效的锂离子电池浆料的制备方法，具体包括以下步骤：

1）将制备浆料所需活性物质、导电剂、粘结剂进行干混，得到混合物料A；

2）混合物料A加入到溶剂中，加入溶剂的量控制在浆料固含量45-65%，进行搅拌混合，得到初始浆料B；

3）初始浆料B经砂磨机进行砂磨处理，得到最终电池浆料；

作为优选，步骤1)中活性物质为未经破碎处理的磷酸铁锂、磷酸铁锰锂、钛酸锂中的一种或几种。

作为优选，步骤1）中导电剂为石墨、乙炔黑、炭黑、碳纳米管、石墨烯中的一种或几种。

作为优选，步骤1）中粘结剂为聚偏氟乙烯、聚丙烯酸酯中的一种或几种。

作为优选，步骤1）中干混时间为30-120min；

作为优选，步骤2）中溶剂为N-甲基吡咯烷酮、丙酮、乙醇中的一种或几种。

作为优选，步骤2）中搅拌时间为60-180min；

作为优选，步骤3）中浆料砂磨遍数为1-3遍；

一种由上述电池浆料制作的电池极片，由步骤（1）（2）（3）形成的电池浆料制备电池极片。

一种由上述电池极片制作的锂离子电池。

与现有的技术相比，本发明具有以下特点：

第一，制备浆料所需的活性物质，通过本发明可以不进行破碎处理，这减少了在生产活性物质时的破碎工序，降低活性物质的生产成本。

第二，电池浆料经砂磨机砂磨处理，可有效的降低浆料的搅拌分散时间，提高生产效率；同时，浆料经砂磨处理后可避免团聚大颗粒的存在，更好的保持浆料。

附图说明

图1为对比例1 的浆料所制备的极片扫描电镜图。