CN106532133A - 一种锂离子电池粘接剂材料的清洁配料方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于锂离子电池制造技术领域，具体涉及一种锂离子电池粘接剂材料的清洁配料方法。本发明的特点在于，固态的锂离子电池粘接剂材料的包装袋可溶于配料过程所用的溶剂，并且锂离子电池粘接剂材料连同其包装袋一起与配料过程所用的溶剂相混合，是清洁的锂离子电池粘接剂材料配料方法。此方法可以减少固态的锂离子电池粘接剂材料配料过程的粉尘，还可以节约粘接剂材料配料过程的时间，也有利于保护工作场所工人的健康。

Description

一种锂离子电池粘接剂材料的清洁配料方法
技术领域
本发明属于锂离子电池制造技术领域，具体涉及一种锂离子电池粘接剂材料的清洁配料方法。
背景技术
锂离子电池又称为摇椅式电池，是利用电池充放电时候，锂离子在正负极之间进行交换的电池。锂离子电池具有能量密度大、自放电小、无记忆效应、工作电压范围宽、使用寿命长、无环境污染等优点。日本的索尼公司于1992年最早商业化了锂离子电池技术，经过20多年的发展，锂离子电池的市场不断扩大。尤其是，锂离子电池的应用领域已从最初的消费电子产品领域，扩大到汽车动力电池领域。根据中国新能源汽车的国家发展规划，到2020年，纯电动汽车和插电式混合动力汽车生产能力要达到200万辆，累计产销量超过500万辆。
粘接剂材料是锂离子电池的构成材料之一，在锂电池中粘接剂材料的主要作用是粘接正负极活性材料、增强正负极活性材料与导电剂以及集流体之间的接触，以及稳定正负极极片的结构。粘接剂材料还对锂离子电池正负极充放电过程中体积膨胀和收缩起到重要的缓冲作用，因此合适的粘接剂是锂离子电池成功与否的关键点之一。
锂离子电池粘接剂材料原料有固态的和液态的。液态的粘接剂材料原料包括，丁苯橡胶乳液，聚四氟乙烯乳液等，不需要配制就可以使用。对于固态的粘接剂材料，需要进一步配制成液态的粘接剂混合，通常的配料方法为，打开粘接剂材料的包装袋口，从投料口把包装袋中的固态粘接剂材料投入配料设备中，进一步搅拌、配制均匀，制成下一道工序所需要的粘接剂混合物。
常见的固态锂离子电池粘接剂材料，包括聚偏氟乙烯、聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠、聚丙烯酸酯、聚酰亚胺、淀粉、羟丙基纤维素、再生纤维素、聚乙烯吡咯烷酮等。固态的锂离子电池粘接剂材料中包含部分细粉，在投料的过程中，锂离子电池粘接剂材料中的细粉容易泄漏，弄脏工作环境。投料结束包装袋中残余少量锂离子电池粘接剂材料，也容易弄脏工作环境。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种锂离子电池粘接剂材料的清洁配料方法，可以减少锂离子电池粘接剂材料配料过程的粉尘污染。
本发明的技术方案如下：
一种锂离子电池粘接剂材料的清洁配料方法，是把锂离子电池粘接剂材料与溶剂相混合，配制成用于锂离子电池的粘接剂混合物，其中锂离子电池粘接剂材料是固态材料，其中锂离子电池粘接剂材料装在包装袋中且直接与包装袋接触，其特征在于：所述锂离子电池粘接剂材料的包装袋可溶于配料过程所用的溶剂，并且所述锂离子电池粘接剂材料连同其包装袋一起与配料过程所用的溶剂相混合。
本发明中，固态的锂离子电池粘接剂材料可以是聚偏氟乙烯、聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠、聚丙烯酸酯、聚酰亚胺、淀粉、羟丙基纤维素、再生纤维素、聚乙烯吡咯烷酮等中的一种。本发明中，配料过程所用的溶剂没有特别限定，通常可使用水、或有机溶剂，还可以使用水和有机溶剂的混合溶剂。作为有机溶剂，例如可以列举：甲醇、乙醇、丙醇等烷基醇；丙酮、甲乙酮等烷基酮类；四氢呋喃、二氧杂环乙烷、二甘醇二甲醚等醚类。二乙基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基咪唑啉酮等酰胺类；二甲亚砜、环丁砜等硫系溶剂等。根据行业通用的习惯，选N-甲基-2-吡咯烷酮、丙酮或水中的一种。
本发明中，配料设备主要起到分散混合的作用，可以是球磨机、砂磨机、珠磨机、颜料分散机、磨碎机、超声波分散机、均化器、均相混合机、高压均质机、高速搅拌机、低速搅拌机、行星式混合机等混合设备中的一种。配料过程可以在室温到80℃范围内操作，分散混合过程可以进行10分钟到数小时。
本发明中，固态的锂离子电池粘接剂材料的包装袋可溶于配料过程所用的溶剂，材质可以是聚乙烯醇、淀粉、蛋白质、聚偏氟乙烯、聚氨酯、或聚酰亚胺等材料中的一种。从使用习惯、成本和溶解速度等角度综合考虑，配料过程如果使用NMP为溶剂，包装袋的材质选为聚偏氟乙烯材质；配料过程如果使用水为溶剂，包装袋的材质选为聚乙烯醇材质。聚偏氟乙烯和聚乙烯醇本身就可以充当锂离子电池制作过程中的粘接剂。
本发明中，包装袋的规格可以是包装10克到1000公斤正极材料之间的规格，更常见的包装袋规格是包装500克、1公斤、2公斤、5公斤、10公斤、25公斤、100公斤、或250公斤粘接剂材料的规格。
本发明中，配料过程不需要打开可溶解包装袋的袋口，固态的锂电池粘接剂材料连同其包装袋一起投入配料设备中与配料过程所用的溶剂相混合。在包装袋溶解于配料所用溶剂后，固态的锂电池粘接剂材料被释放出来，逐步分散在溶剂中，进一步通过配料设备被分散和混合均匀。这就避免了在打开袋口阶段带来的粉尘泄漏问题。
本发明中，可溶于配料过程所用溶剂包装袋的外面还可以套多个不同材质和功能的包装袋，例如可以套PE袋、铝塑膜袋、尼龙袋、或PVC袋等。进一步增加包装袋的强度、对水和氧气的阻隔性、或耐老化等性能。本发明中，可溶解包装袋可以采用真空、或常压的方式包装锂离子电池粘接剂材料。
本发明的优点：
1、锂离子电池粘接剂材料的包装袋可溶于配料过程所用的溶剂，可以把包装袋连同锂离子电池粘接剂材料一起与配料过程所用的溶剂相混合，减少传统不溶包装袋投料过程中的粉尘污染。
2、锂离子电池粘接剂材料的包装袋可溶于配料过程所用的溶剂，可以不开袋口，直接把包装袋连同其内的粘接剂材料一起与配料过程所用的溶剂相混合，节约工作时间。
具体实施例方式
以下结合具体实施例方式进一步说明本发明，下述实施方式仅用于说明本发明，而非限制本发明。本领域技术人员根据本发明上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明保护的范围。下文示例具体的时间、投料量等也仅是合适范围中的一个示例，即本领域技术人员可以通过本文的说明做合适的范围内选择，而并非要限定于下文示例的具体数值。
实施例1(聚偏氟乙烯粘接剂材料)
锂电池粘接剂材料是聚偏氟乙烯，是阿科玛公司的编号HSV 900的产品，是粉体材料，一共6.0kg，总共6袋，每袋1.0kg装在聚偏氟乙烯材质的包装袋中，聚偏氟乙烯材质的包装袋厚度为50微米。配料设备为双行星真空搅拌机，先投入配料设备中100kg的溶剂N-甲基-2-吡咯烷酮，再投入6袋1.0kg的HSV900粘接剂材料，不打开粘接剂材料的包装袋口连包装袋一起投入配料设备中，粘接剂连同其包装袋一起与溶剂相混合。搅拌器公转速度为30Hz，自转速度为20Hz。4个小时后，成为透明均匀的粘接剂混合物，可以供下一道锂电池制造工序所用。
因为锂电池粘接剂材料HSV 900的包装袋也是聚偏氟乙烯材质，可溶于配料过程所用的溶剂N-甲基-2-吡咯烷酮，且包装袋连同粘接剂材料一起投入配料设备中与溶剂相混合，所以粘接剂材料聚偏氟乙烯的配料过程不泄漏粉尘，不会弄脏工作环境，是清洁的过程。
实施例2(羧甲基纤维素钠粘接剂材料)
锂电池粘接剂材料是羧甲基纤维素钠，是日本大赛璐化学公司的CMC 2200，是粉体材料，一共1.5kg，装在聚乙醇材质的包装袋中，聚乙醇材质的包装袋厚度为40微米，聚乙烯醇包装袋的外面还套有铝塑膜复合包装袋。配料设备为高速搅拌机，高速搅拌机内还配有超声波分散设备，先投入配料设备中100kg的溶剂水。再去掉粘接剂CMC2200材料外面的铝塑膜复合包装袋，不打开粘接剂材料的聚乙烯醇包装袋口，粘接剂材料连同聚乙醇材质包装袋一起投入配料设备中与溶剂水相混合。48个小时后，成为透明均匀的粘接剂混合物，可以供下一道锂电池制造工序所用。
因为锂电池粘接剂材料CMC 2200的包装袋是聚乙烯醇材质，可溶于配料过程所用的溶剂水，且包装袋连同粘接剂材料一起与配料过程所用的溶剂水相混合，所以粘接剂材料羧甲基纤维素钠的配料过程不泄漏粉尘，不会弄脏工作环境，是清洁的过程。
对比例1(实施例1的对比例，使用普通PE包装袋)
对比例1与实施例1的实验步骤相同，其中对比例1中聚偏氟乙烯粘接剂材料的包装袋材质为普通聚乙烯材质。
因为聚偏氟乙烯HSV 900的包装袋聚乙烯材质不易溶于配料过程所用的溶剂NMP，没办法PE包装袋连同粘接剂材料一起投入配料。只能采用打开聚乙烯包装袋口往配料设备内投料的方式，现场粘接剂材料配料操作过程会产生粉尘，容易弄脏工作环境。

Claims (4)

1.一种锂离子电池粘接剂材料的清洁配料方法，是把锂离子电池粘接剂材料与溶剂相混合，配制成用于锂离子电池的粘接剂混合物，其中锂离子电池粘接剂材料是固态材料，其中锂离子电池粘接剂材料装在包装袋中且直接与包装袋接触，其特征在于：所述锂离子电池粘接剂材料的包装袋可溶于配料过程所用的溶剂，并且所述锂离子电池粘接剂材料连同其包装袋一起与配料过程所用的溶剂相混合。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池粘接剂材料的清洁配料方法，其特征在于：所述锂离子电池粘接剂材料为聚偏氟乙烯、或羧甲基纤维素钠中的一种。
3.根据权利要求1所述的锂离子电池粘接剂材料的清洁配料方法，其特征在于：所述锂离子粘接剂材料配料过程中所用的溶剂为N-甲基-2-吡咯烷酮、或水中的一种。
4.根据权利要求1所述的锂离子电池粘接剂材料的清洁配料方法，其特征在于：所述锂离子电池粘接剂材料包装袋的材质为聚偏氟乙烯、或聚乙烯醇中的一种。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04355069A (ja) * 1991-05-31 1992-12-09 Yuasa Corp リチウム二次電池
JP2004079402A (ja) * 2002-08-21 2004-03-11 Okura Ind Co Ltd 電池外装用フィルム
CN103187594A (zh) * 2011-12-30 2013-07-03 万向电动汽车有限公司 一种软包装锂离子动力电池的制作方法
CN103289266A (zh) * 2013-06-24 2013-09-11 苏州新区佳合塑胶有限公司 一种水溶性塑料包装袋及其制备方法
CN106159214A (zh) * 2015-03-31 2016-11-23 比亚迪股份有限公司 电极浆料前驱体、电极浆料及其制备方法、电极和锂离子电池

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04355069A (ja) * 1991-05-31 1992-12-09 Yuasa Corp リチウム二次電池
JP2004079402A (ja) * 2002-08-21 2004-03-11 Okura Ind Co Ltd 電池外装用フィルム
CN103187594A (zh) * 2011-12-30 2013-07-03 万向电动汽车有限公司 一种软包装锂离子动力电池的制作方法
CN103289266A (zh) * 2013-06-24 2013-09-11 苏州新区佳合塑胶有限公司 一种水溶性塑料包装袋及其制备方法
CN106159214A (zh) * 2015-03-31 2016-11-23 比亚迪股份有限公司 电极浆料前驱体、电极浆料及其制备方法、电极和锂离子电池

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