CN103872288A - 一种锂离子电池负极浆料的制备方法 - Google Patents

一种锂离子电池负极浆料的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103872288A
CN103872288A CN201410097850.8A CN201410097850A CN103872288A CN 103872288 A CN103872288 A CN 103872288A CN 201410097850 A CN201410097850 A CN 201410097850A CN 103872288 A CN103872288 A CN 103872288A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mother liquor
stirring
rotation
condition
revolution
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201410097850.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103872288B (zh
Inventor
刘晶晶
陈其安
孔德杰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shandong Jiayu realforce new energy Co. Ltd.
Original Assignee
Shandong Realforce Group New Energy Science And Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shandong Realforce Group New Energy Science And Technology Co Ltd filed Critical Shandong Realforce Group New Energy Science And Technology Co Ltd
Priority to CN201410097850.8A priority Critical patent/CN103872288B/zh
Publication of CN103872288A publication Critical patent/CN103872288A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103872288B publication Critical patent/CN103872288B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/139—Processes of manufacture
    • H01M4/1393—Processes of manufacture of electrodes based on carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H01M4/0402—Methods of deposition of the material
    • H01M4/0416—Methods of deposition of the material involving impregnation with a solution, dispersion, paste or dry powder
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H01M4/621—Binders
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

一种锂离子电池负极浆料的制备方法,包括以下步骤：A将羧甲基纤维素纳与去离子水混合；B将人造石墨、导电碳黑放入搅拌锅搅拌；C初步混合后，向搅拌锅加入母液再搅拌至材料呈现松软粉状；D向步骤C所获得的材料中继续加入7-10%母液搅拌，利用行星搅拌锅中搅拌桨剪切力的作用使负极材料与导电剂混合均匀；E向步骤D所获得的材料中继续加入50-60%的母液将充分混合的材料进行稀释，并搅拌；F最后一次性加入剩余的母液、丁本橡胶和乙二酸搅拌，使浆料的粘度控制在2000-3000mPa·S，依据本发明制作的负极材料，负极材料与导电剂能够均匀混合且良好接触，提高材料分散一致性，提高电池循环寿命。

Description

一种锂离子电池负极浆料的制备方法
技术领域
本发明属于锂离子电池制造领域，具体涉及一种能使锂离子电池浆料分散更为均匀，更能提高负极耐久性的一种锂离子电池负极浆料制备方法。
背景技术
随着数码产品、电动自行车、储能、电动汽车、电动叉车、园林工具等大功率电源产品的快速发展，锂离子电池作为二次电池显得越来越重要，与此同时，对于锂离子电池的性能要求也越来越高，而浆料搅拌这一工序在电池制造过程中起着至关重要的作用，浆料分散效果将直接影响电池的循环寿命，目前比较常见的负极配料工艺是将主材料、增稠剂、导电剂、粘结剂等依次加入分工步搅拌，此搅拌工艺不利于材料与导电剂的均匀分散和接触，接触面面较小并且浆料分散不一致，导电剂不利于充分附着于材料上面，因此其导电性能就大幅降低，。
发明内容
本发明的目的是提出一种锂离子电池负极浆料的制备方法，该发明操作简单、生产过程易于控制，适合大规模化的生产，而且本发明制备的浆料较常规工艺制备的浆料分散更为均匀，使材料与材料之间，导电剂与材料之间接触面更大，改善浆料分散的一致性，并且通过在最后一道工序中添加叶酸，因此显著增加了电池的耐久性，有效提高电池的循环寿命及综合性能。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种锂离子电池负极浆料的制备方法,包括以下步骤：
A将羧甲基纤维素纳与去离子水混合，配制成浓度为1.5～2%的母液；
B将人造石墨按重量比35%-45%、导电碳黑0.3%-0.5%的称取人造石墨及导电碳黑，然后放入搅拌锅在搅拌速度为公转5-15HZ、自转0-5HZ的条件下混合10-30min；
C初步混合后，向搅拌锅加入5-10%母液，然后在搅拌速度为公转30-40HZ、自转3-5HZ的条件下搅拌20-30min至材料呈现松软粉状；
D向步骤C所获得的材料中继续加入7-10%母液，在搅拌速度为公转30-40HZ、自转5-10HZ的条件下搅拌120-150min，利用行星搅拌锅中搅拌桨剪切力的作用使负极材料与导电剂混合均匀；
E向步骤D所获得的材料中继续加入50-60%的母液将充分混合的材料进行稀释，并在搅拌速度为转20-30HZ，自转3-5HZ的条件下搅拌60-80min，然后再用公转30-40HZ，自转5-10HZ的条件搅拌60-100min；
F最后一次性加入剩余的母液、重量比为1.5%-3%丁本橡胶和重量比为0.5%-0.8%的乙二酸，在搅拌速度为公转15-25HZ、自转5-10HZ的条件下搅拌40-60min，使浆料的粘度控制在2000-3000mPa·S。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：1、通过更改配料方法，使负极材料与导电剂能够均匀混合，具有良好的分散一致性，减少浆料颗粒；2、同时本发明通过在配料过程中加入草酸来提高负极片涂敷过程中粘结性，减少电池在长期循环过程中负极片结构的形变，有利于提高电池寿命和综合性能；3、本发明只需改变电池生产过程中的加料、搅拌方法，无需改变其余工艺，便可改善电池循环，得到性能优越的锂离子电池，加工工艺简单，利于操作，便于实现大规模生产。
检测结果显示，依据本发明制作的磷酸铁锂电池在常温环境下（25±℃）1C充放电循环3225周，容量保持率90.15%；
检测结果显示，依据本发明制作的镍钴锰酸锂电池在常温环境下（25±℃）1C充放电循环1500周，容量保持率86.8%。。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
图1依据本发明制作的磷酸铁锂电池循环曲线图。
图2依据本发明制作的锰酸锂电池循环曲线图。
具体实施方式
一种锂离子电池负极浆料的制备方法,包括以下步骤：
A将羧甲基纤维素纳与去离子水混合，配制成浓度为1.5～2%的母液；
B将人造石墨按重量比35%-45%、导电碳黑0.3%-0.5%的称取人造石墨及导电碳黑，然后放入搅拌锅在搅拌速度为公转5-15HZ、自转0-5HZ的条件下混合10-30min；
C初步混合后，向搅拌锅加入5-10%母液，然后在搅拌速度为公转30-40HZ、自转3-5HZ的条件下搅拌20-30min至材料呈现松软粉状；
D向步骤C所获得的材料中继续加入7-10%母液，在搅拌速度为公转30-40HZ、自转5-10HZ的条件下搅拌120-150min，利用行星搅拌锅中搅拌桨剪切力的作用使负极材料与导电剂混合均匀；
E向步骤D所获得的材料中继续加入50-60%的母液将充分混合的材料进行稀释，并在搅拌速度为转20-30HZ，自转3-5HZ的条件下搅拌60-80min，然后再用公转30-40HZ，自转5-10HZ的条件搅拌60-100min；
F最后一次性加入剩余的母液、重量比为1.5%-3%丁本橡胶和重量比为0.5%-0.8%的乙二酸，在搅拌速度为公转15-25HZ、自转5-10HZ的条件下搅拌40-60min，使浆料的粘度控制在2000-3000mPa·S。
为对本发明做进一步说明，现列举实施例。
   实施例1：本实施例为软包装锂离子电池，其负极配比及具体操作方法如下：
   1）配置母液3100g，其浓度为1.3-1.5%，在行星搅拌锅中搅拌18-20h，待增稠剂完全分散均匀后备用；
   2）称取人造石墨2500g、导电剂26g，将人造石墨加入到5L的行星搅拌锅中，然后加入导电剂。公转5HZ，自转2HZ，搅拌20min，使人造石墨与导电剂均匀混合；
   3）称取母液300g加入到搅拌锅中，以公转35HZ、自转5HZ，搅拌30min，通过搅拌使人造石墨与导电剂充分混合浸润；
   4）称取310g 母液加入到搅拌锅中，利用搅拌桨剪切力的作用使人造石墨与导电剂均匀搅拌混合。搅拌时公转35HZ、自转5HZ，搅拌120min；
   5）将1850g母液加入到搅拌锅中稀释浆料，公转30HZ、自转5HZ，搅拌80min；
   6）称取640g母液、126g粘结剂、39g草酸添加到搅拌锅中均匀搅拌并调整浆料粘度至2800mPa·S，涂布制备成电池，电池性能测试良好。
   显而易见，上述实施方式仅为本发明的较佳实施方式，任何在此基础上的简单改进均属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种锂离子电池负极浆料的制备方法,包括以下步骤：
A将羧甲基纤维素纳与去离子水混合，配制成浓度为1.5～2%的母液；
B将人造石墨按重量比35%-45%、导电碳黑0.3%-0.5%的称取人造石墨及导电碳黑，然后放入搅拌锅在搅拌速度为公转5-15HZ、自转0-5HZ的条件下混合10-30min；
C初步混合后，向搅拌锅加入5-10%母液，然后在搅拌速度为公转30-40HZ、自转3-5HZ的条件下搅拌20-30min至材料呈现松软粉状；
D向步骤C所获得的材料中继续加入7-10%母液，在搅拌速度为公转30-40HZ、自转5-10HZ的条件下搅拌120-150min，利用行星搅拌锅中搅拌桨剪切力的作用使负极材料与导电剂混合均匀；
E向步骤D所获得的材料中继续加入50-60%的母液将充分混合的材料进行稀释，并在搅拌速度为转20-30HZ，自转3-5HZ的条件下搅拌60-80min，然后再用公转30-40HZ，自转5-10HZ的条件搅拌60-100min；
F最后一次性加入剩余的母液、重量比为1.5%-3%丁本橡胶和重量比为0.5%-0.8%的乙二酸，在搅拌速度为公转15-25HZ、自转5-10HZ的条件下搅拌40-60min，使浆料的粘度控制在2000-3000mPa·S。
CN201410097850.8A 2014-03-17 2014-03-17 一种锂离子电池负极浆料的制备方法 Expired - Fee Related CN103872288B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410097850.8A CN103872288B (zh) 2014-03-17 2014-03-17 一种锂离子电池负极浆料的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410097850.8A CN103872288B (zh) 2014-03-17 2014-03-17 一种锂离子电池负极浆料的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103872288A true CN103872288A (zh) 2014-06-18
CN103872288B CN103872288B (zh) 2016-09-14

Family

ID=50910601

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410097850.8A Expired - Fee Related CN103872288B (zh) 2014-03-17 2014-03-17 一种锂离子电池负极浆料的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103872288B (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105514435A (zh) * 2016-01-28 2016-04-20 江苏金坛汽车工业有限公司 一种锂离子电池负极浆料及其制备方法
CN105529430A (zh) * 2015-11-20 2016-04-27 河北银隆新能源有限公司 纳米钛酸锂负极浆料的制备方法
CN106099065A (zh) * 2016-08-05 2016-11-09 宁波高智科技咨询服务有限公司 一种可循环利用纤维素基锂电池负极材料的制备方法
WO2017032155A1 (zh) * 2015-08-25 2017-03-02 田东 一种锂电池钛酸锂负极浆料的制备方法
CN110190258A (zh) * 2019-06-06 2019-08-30 上海电气集团股份有限公司 硅碳复合材料水性复合浆料及其制备方法、锂离子电池

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04303563A (ja) * 1991-03-29 1992-10-27 Furukawa Battery Co Ltd:The リチウム電池用正極板の製造法並にリチウム電池
CN101127394A (zh) * 2006-08-15 2008-02-20 深圳市比克电池有限公司 一种含有石墨的锂二次电池负极及其制造方法
CN101154720A (zh) * 2006-09-29 2008-04-02 深圳市比克电池有限公司 一种锂电池的负极浆料、制备方法及锂电池
CN101694872A (zh) * 2009-10-21 2010-04-14 保定风帆新能源有限公司 一种锂离子电池浆料混合制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04303563A (ja) * 1991-03-29 1992-10-27 Furukawa Battery Co Ltd:The リチウム電池用正極板の製造法並にリチウム電池
CN101127394A (zh) * 2006-08-15 2008-02-20 深圳市比克电池有限公司 一种含有石墨的锂二次电池负极及其制造方法
CN101154720A (zh) * 2006-09-29 2008-04-02 深圳市比克电池有限公司 一种锂电池的负极浆料、制备方法及锂电池
CN101694872A (zh) * 2009-10-21 2010-04-14 保定风帆新能源有限公司 一种锂离子电池浆料混合制备方法

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017032155A1 (zh) * 2015-08-25 2017-03-02 田东 一种锂电池钛酸锂负极浆料的制备方法
CN105529430A (zh) * 2015-11-20 2016-04-27 河北银隆新能源有限公司 纳米钛酸锂负极浆料的制备方法
CN105529430B (zh) * 2015-11-20 2018-08-21 河北银隆新能源有限公司 纳米钛酸锂负极浆料的制备方法
CN105514435A (zh) * 2016-01-28 2016-04-20 江苏金坛汽车工业有限公司 一种锂离子电池负极浆料及其制备方法
CN105514435B (zh) * 2016-01-28 2018-06-29 江苏金坛长荡湖新能源科技有限公司 一种锂离子电池负极浆料及其制备方法
CN106099065A (zh) * 2016-08-05 2016-11-09 宁波高智科技咨询服务有限公司 一种可循环利用纤维素基锂电池负极材料的制备方法
CN106099065B (zh) * 2016-08-05 2018-08-03 宁波高智科技咨询服务有限公司 一种可循环利用纤维素基锂电池负极材料的制备方法
CN110190258A (zh) * 2019-06-06 2019-08-30 上海电气集团股份有限公司 硅碳复合材料水性复合浆料及其制备方法、锂离子电池
CN110190258B (zh) * 2019-06-06 2022-05-10 上海电气集团股份有限公司 硅碳复合材料水性复合浆料及其制备方法、锂离子电池

Also Published As

Publication number Publication date
CN103872288B (zh) 2016-09-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106654166B (zh) 锂离子电池正极浆料的匀浆工艺及正极极片、锂离子电池
CN103825006B (zh) 一种锂离子电池正极浆料的制备方法
CN105140521B (zh) 一种锂电池负极浆料的制备方法
CN105047854B (zh) 一种锂离子电池负极浆料制备方法
CN103000882B (zh) 一种铅碳电池负极铅膏及其制备方法
CN102637847B (zh) 一种制备高分散性锂电池正负极浆料的方法
CN103872288A (zh) 一种锂离子电池负极浆料的制备方法
CN104681811B (zh) 一种磷酸铁锂正极材料浆料的制备方法
CN104466111B (zh) 锂电池浆料的制备工艺
WO2016169289A1 (zh) 一种锂离子电池负极浆料的制备方法
CN102347480A (zh) 锂电池正极浆料配制方法
CN106340649A (zh) 一种磷酸铁锂正极浆料的制备方法
CN108063214A (zh) 一种锂离子电池正极浆料的制备方法
CN108155343A (zh) 锂离子电池制浆方法
CN103647084B (zh) 一种高效制备正负极电极浆料的方法
CN106159265B (zh) 含石墨烯复合导电剂的磷酸铁锂电池正极浆料的制备方法
WO2017032155A1 (zh) 一种锂电池钛酸锂负极浆料的制备方法
CN106981647A (zh) 一种氮掺杂碳纳米球/二硫化钼钠离子电池负极片
CN105355849A (zh) 锂电池负极添加剂、锂离子电池、制备方法及应用
CN105406081A (zh) 一种锂离子电池正极浆料的制备方法
CN105406039A (zh) 一种硅碳负极浆料及其制备方法
CN104466087A (zh) 一种锂离子电池正极浆料及其制备方法和应用
CN102332562A (zh) 一种钛酸锂电池的负极浆料制备方法
CN110504408A (zh) 一种锂离子电池负极片的制备方法
CN103811764B (zh) 一种正极浆料的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: 277600 Runfeng Industrial Park, Weishan Economic Development Zone, Weishan County, Jining City, Shandong Province

Patentee after: Shandong Jiayu realforce new energy Co. Ltd.

Address before: 277600 Runfeng Industrial Park, Weishan Economic Development Zone, Weishan County, Jining City, Shandong Province

Patentee before: Shandong Realforce Group New Energy Science and Technology Co., Ltd.

CP01 Change in the name or title of a patent holder
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20160914

Termination date: 20180317

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee