CN103311504A - 一种锂离子电池浆料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种锂离子电池浆料的制备方法，涉及锂离子电池。解决现有正极水系浆料在电池极片涂布过程中，易出现裂纹，极片合格率低的技术问题。本发明的锂离子电池正极浆料的组分及其重量百分比是：磷酸铁锂LiFePO4为88%～92%，粘结剂LA133为2%～3%，粘结剂SBR为1%～2%，导电剂SP-Li为2%～5%，导电剂KS-6为1%～3%；本发明在正极浆料中将LA和SBR两种粘结剂混合使用，极片在过程中可达到良好的涂布效果，极片的柔韧性得到改善。

Description

一种锂离子电池浆料的制备方法
技术领域
本发明涉及电池技术领域，具体涉及一种制备锂离子电池浆料的方法。
背景技术
目前，动力、储能、通讯、风光电互补等系统中主要使用锂离子电池，其原因是锂离子电池具有能量密度高、寿命长、安全性高、污染小绿色环保等优点。
锂离子电池极片涂布工艺中的浆料有油系和水系两种。油系浆料的溶剂NMP（名称：N-甲基吡咯烷酮），对皮肤有轻度刺激作用，可致中枢神经系统机能障碍，引起呼吸器官、肾脏、血管系统的病变。尽管涂布机都安装了NMP回收系统，但厂房的空气、墙壁，设备外表都有一定的污染。水系浆料的锂离子电池在生产、使用过程中实现零污染，节能环保。但正极水系浆料涂布过程中，出现裂纹现象较严重，极片合格率低，浪费较大。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种锂离子电池浆料的制备方法，解决现有技术的正极水系浆料，在电池极片涂布过程中，易出现裂纹，极片合格率低的技术问题。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种锂离子电池浆料的制备方法，其浆料由锂离子电池正极浆料和锂离子电池负极浆料组成，其特征在于：所述锂离子电池正极浆料的组分及其重量百分比是：磷酸铁锂LiFePO4为88%～92%，粘结剂LA133为2%～3%，粘结剂SBR为1%～2%，导电剂SP-Li为2%～5%，导电剂KS-6为1%～3%；所述锂离子电池正极浆料的制备方法，其工艺步骤是：
①在搅拌容器中加入粘结剂LA133和纯水，慢速搅拌10～30min；
②在搅拌容器中加入导电剂SP-Li和KS-6，慢速搅拌10～30min，待粉状固体全部浸润，刮壁，高速搅拌2～3h；
③根据料的数量分2～4次分别将磷酸铁锂LiFePO4加入，每次加入都要慢速搅拌10～30min，待磷酸铁锂LiFePO4全部加完，粉状固体全部浸润，刮壁，高速搅拌3～4h；
④加入粘结剂SBR，慢速搅拌30min；
⑤测粘度，调整到工艺要求范围；
所述锂离子电池负极浆料的组分及其重量百分比是：石墨为91%～96%，粘结剂CMC为2%～3.5%，粘结剂SBR为1%～2.5%，导电剂SP-Li为1%～3%；所述锂离子电池负极浆料的制备方法，其工艺步骤是：
①在搅拌过程中加入粘结剂CMC和纯水，慢速搅拌10～30min,高速搅拌2～3h；
②在搅拌过程中加入导电剂SP-Li，慢速搅拌10～30min，待粉状固体全部浸润，刮壁，高速搅拌2h；
③根据料的数量分2～4次分别将石墨加入，每次加入都要慢速搅拌10～20min，待石墨全部加完，粉状固体全部浸润，刮壁，高速搅拌3～4h；
④加入粘结剂SBR，慢速搅拌30min；
⑤测粘度，调整到工艺要求范围。
本发明与现有技术相比，在正极浆料中适当加入一种粘结剂--SBR，将LA和SBR两种粘结剂混合使用，实验证明：电池循环寿命保持在2000次以上。配方调整之后，极片的柔韧性得到改善，涂布过程中的卷边、裂纹、断带现象，辊压、切片过程中的掉料、毛刺大现象得到改善，达到良好的极片涂布效果。
实验证明：在配方改善之后，浆料利用率由47.8%提高到95.2%，极片合格率由42.5%提高到95.1%，平均合格率大于90%，降低了成本。
以下通过较佳实施例对本发明作进一步的说明。
具体实施方式
实施例1：
一种锂离子电池正极浆料的制备方法，其组分及其重量百分比是：磷酸铁锂LiFePO4为92%，粘结剂LA133为2%，粘结剂SBR为1%，导电剂SP-Li为2%，导电剂KS-6为1%；制备方法的工艺步骤是：
①在搅拌容器中加入粘结剂LA133和纯水，慢速搅拌30min；
②在搅拌容器中加入导电剂SP-Li和KS-6，慢速搅拌30min，待粉状固体全部浸润，刮壁，高速搅拌3h；
③根据料的数量分4次分别将磷酸铁锂LiFePO4加入，每次加入都要慢速搅拌30min，待磷酸铁锂LiFePO4全部加完，粉状固体全部浸润，刮壁，高速搅拌4h；
④加入粘结剂SBR，慢速搅拌30min；
⑤测粘度，调整到工艺要求范围。
实施例2：
一种锂离子电池正极浆料的制备方法，其组分及其重量百分比是：磷酸铁锂LiFePO4为88%，粘结剂LA133为3%，粘结剂SBR为2%，导电剂SP-Li为5%，导电剂KS-6为3%；制备方法的工艺步骤是：
①在搅拌容器中加入粘结剂LA133和纯水，慢速搅拌10min；
②在搅拌容器中加入导电剂SP-Li和KS-6，慢速搅拌10min，待粉状固体全部浸润，刮壁，高速搅拌2h；
③根据料的数量分2次分别将磷酸铁锂LiFePO4加入，每次加入都要慢速搅拌10～30min，待磷酸铁锂LiFePO4全部加完，粉状固体全部浸润，刮壁，高速搅拌3h；
④加入粘结剂SBR，慢速搅拌30min；
⑤测粘度，调整到工艺要求范围。
实施例3：
一种锂离子电池正极浆料的制备方法，其组分及其重量百分比是：磷酸铁锂LiFePO4为90%，粘结剂LA133为2.5%，粘结剂SBR为1.5%，导电剂SP-Li为3%，导电剂KS-6为3%；制备方法的工艺步骤是：
①在搅拌容器中加入粘结剂LA133和纯水，慢速搅拌20min；
②在搅拌容器中加入导电剂SP-Li和KS-6，慢速搅拌20min，待粉状固体全部浸润，刮壁，高速搅拌3h；
③根据料的数量分3次分别将磷酸铁锂LiFePO4加入，每次加入都要慢速搅拌10～30min，待磷酸铁锂LiFePO4全部加完，粉状固体全部浸润，刮壁，高速搅拌3h；
④加入粘结剂SBR，慢速搅拌30min；
⑤测粘度，调整到工艺要求范围。
实施例4：
一种锂离子电池负极浆料的制备方法，其组分及其重量百分比是：石墨为96%，粘结剂CMC为2%，粘结剂SBR为1%，导电剂SP-Li为1%；制备方法的工艺步骤是：
①在搅拌过程中加入粘结剂CMC和纯水，慢速搅拌30min,高速搅拌2～3h；
②在搅拌过程中加入导电剂SP-Li，慢速搅拌30min，待粉状固体全部浸润，刮壁，高速搅拌2h；
③根据料的数量分4次分别将石墨加入，每次加入都要慢速搅拌20min，待石墨全部加完，粉状固体全部浸润，刮壁，高速搅拌4h；
④加入粘结剂SBR，慢速搅拌30min；
⑤测粘度，调整到工艺要求范围。
实施例5：
一种锂离子电池负极浆料的制备方法，其组分及其重量百分比是：石墨为91%，粘结剂CMC为3.5%，粘结剂SBR为2.5%，导电剂SP-Li为3%；制备方法的工艺步骤是：
①在搅拌过程中加入粘结剂CMC和纯水，慢速搅拌10min,高速搅拌2h；
②在搅拌过程中加入导电剂SP-Li，慢速搅拌10min，待粉状固体全部浸润，刮壁，高速搅拌2h；
③根据料的数量分2次分别将石墨加入，每次加入都要慢速搅拌10min，待石墨全部加完，粉状固体全部浸润，刮壁，高速搅拌3h；
④加入粘结剂SBR，慢速搅拌30min；
⑤测粘度，调整到工艺要求范围。
实施例6：
一种锂离子电池负极浆料的制备方法，其组分及其重量百分比是：石墨为93%，粘结剂CMC为3%，粘结剂SBR为2%，导电剂SP-Li为2%；制备方法的工艺步骤是：
①在搅拌过程中加入粘结剂CMC和纯水，慢速搅拌20min,高速搅拌3h；
②在搅拌过程中加入导电剂SP-Li，慢速搅拌20min，待粉状固体全部浸润，刮壁，高速搅拌2h；
③根据料的数量分3次分别将石墨加入，每次加入都要慢速搅拌15min，待石墨全部加完，粉状固体全部浸润，刮壁，高速搅拌3h；
④加入粘结剂SBR，慢速搅拌30min；
⑤测粘度，调整到工艺要求范围。

Claims (1)

1.一种锂离子电池浆料的制备方法，其浆料由锂离子电池正极浆料和锂离子电池负极浆料组成，其特性在于：所述锂离子电池正极浆料的组分及其重量百分比是：磷酸铁锂LiFePO4为88%～92%，粘结剂LA133为2%～3%，粘结剂SBR为1%～2%，导电剂SP-Li为2%～5%，导电剂KS-6为1%～3%；所述锂离子电池正极浆料的制备方法，其工艺步骤是：
①在搅拌容器中加入粘结剂LA133和纯水，慢速搅拌10～30min；
②在搅拌容器中加入导电剂SP-Li和KS-6，慢速搅拌10～30min，待粉状固体全部浸润，刮壁，高速搅拌2～3h；
③根据料的数量分2～4次分别将磷酸铁锂LiFePO4加入，每次加入都要慢速搅拌10～30min，待磷酸铁锂LiFePO4全部加完，粉状固体全部浸润，刮壁，高速搅拌3～4h；
④加入粘结剂SBR，慢速搅拌30min；
⑤测粘度，调整到工艺要求范围；
所述锂离子电池负极浆料的组分及其重量百分比是：石墨为91%～96%，粘结剂CMC为2%～3.5%，粘结剂SBR为1%～2.5%，导电剂SP-Li为1%～3%；所述锂离子电池负极浆料的制备方法，其工艺步骤是：
①在搅拌过程中加入粘结剂CMC和纯水，慢速搅拌10～30min,高速搅拌2～3h；
②在搅拌过程中加入导电剂SP-Li，慢速搅拌10～30min，待粉状固体全部浸润，刮壁，高速搅拌2h；
③根据料的数量分2～4次分别将石墨加入，每次加入都要慢速搅拌10～20min，待石墨全部加完，粉状固体全部浸润，刮壁，高速搅拌3～4h；
④加入粘结剂SBR，慢速搅拌30min；
⑤测粘度，调整到工艺要求范围。
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