CN109950462A - 一种锂电池浆料的制备方法 - Google Patents

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刘金良
高峰
张要枫
康宗维
杨小花
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Abstract

本发明公开了一种锂电池浆料的制备方法，按照以下步骤实施:步骤1、向制胶罐中加入去离子水和胶粉并进行搅拌，获得胶液；步骤2、向浆料罐中加入电池活性物质和导电剂并进行真空搅拌，获得粉浆；步骤3、将步骤1的胶液、步骤2的粉浆以及粘结剂加入搅拌罐中并静置；步骤4、通过搅拌机对步骤3中加有胶液和粉浆的搅拌罐进行搅拌，获得锂电池浆料；本发明通过将胶液和粉浆混合之前进行搅拌，使浆料更加均匀，稳定性好；另外，增加粘结剂对活性物质颗粒间起到粘结的作用，保证了活性物质制浆时的均匀性和安全性。

Description

一种锂电池浆料的制备方法
技术领域
本发明属于电池材料制备方法技术领域，具体涉及一种锂电池浆料的制备方法。
背景技术
锂电池自开发成功以来，由于具有比能量高、工作电压高、应用温度范围宽、自放电率低、循环寿命长、无污染、安全性好等独特的优势，已广泛用于计算机、摄像机、航天航空、人造卫星、小型医疗仪器和军用通讯设备等领域；锂电池浆料的制备在锂电池的整个生产工艺中有着重要的作用，是整个生产工艺中举足轻重的环节，但传统制备浆料的方法采用高速分散工艺分散浆料，该工艺制备的浆料容易出现有结块且均匀性不好、稳定性差、制程工艺时间长等缺点。
发明内容
本发明的目的是提供一种锂电池浆料的制备方法，分别对胶液和粉浆进行搅拌，使浆料更加均匀，稳定性好。
本发明所采用的技术方案是:
一种锂电池浆料的制备方法，具体按照以下步骤实施:
步骤1、向制胶罐中加入去离子水和胶粉并进行搅拌，获得胶液；
步骤2、向浆料罐中加入电池活性物质和导电剂并进行搅拌，获得粉浆；
步骤3、将所述步骤1的胶液、步骤2的粉浆以及粘结剂加入搅拌罐中并静置；
步骤4、通过搅拌机对所述步骤3中加有胶液和粉浆的搅拌罐进行搅拌，获得锂电池浆料。
本发明的特点还在于，
所述步骤3中的粘结剂为羧甲基纤维素钠和黄原胶混合物的水溶液。
所述羧甲基纤维素钠和黄原胶的比例摩尔比为(7-9):3。
所述步骤3中胶液、粉浆以及粘结剂的质量百分比为(10-50):(10-40): (5-10)。
所述步骤1中胶粉为PVDF、CMC、PVA或者PTFE中的一种或者多种。
所述步骤1中搅拌的具体方法为:首先公转进行搅拌3-5min，当胶粉全部被打湿后同时打开自转进行搅拌20-40min。
所述步骤2中电池活性物质为锂钴氧化物、锂镍氧化物或者锂锰氧化物中的一种。
所述步骤2中导电剂为导电石墨KS6或者碳纳米管CNT。
所述步骤2中的搅拌为真空搅拌。
所述步骤3中通过自动投料装置将胶液和粉浆加入搅拌罐中。
与现有技术相比，本发明在使用时，将胶液和粉浆混合之前进行搅拌，使浆料更加均匀，稳定性好；另外，增加粘结剂对活性物质颗粒间起到粘结的作用，保证了活性物质制浆时的均匀性和安全性。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供一种锂电池浆料的制备方法，具体按照以下步骤实施:
步骤1、向制胶罐中加入去离子水和胶粉并进行搅拌，获得胶液；
步骤2、向浆料罐中加入电池活性物质和导电剂并进行真空搅拌，获得粉浆；
步骤3、将步骤1的胶液、步骤2的粉浆以及粘结剂加入搅拌罐中并静置；
步骤4、通过搅拌机对步骤3中加有胶液和粉浆的搅拌罐进行搅拌，获得锂电池浆料。这样，将胶液和粉浆混合之前进行搅拌，使浆料更加均匀，稳定性好；另外，增加粘结剂对活性物质颗粒间起到粘结的作用，保证了活性物质制浆时的均匀性和安全性。
步骤3中的粘结剂为羧甲基纤维素钠和黄原胶混合物的水溶液，羧甲基纤维素钠和黄原胶的比例摩尔比为(7-9):3，这样，在浆料稳定性和可加工性提升的基础下，相对提高了负极有效活物质的占比，从而使得电池负极的有效容量的提升，增加了负极极板的可加工性。
步骤3中胶液、粉浆以及粘结剂的质量百分比为(10-50):(10-40): (5-10)，这样，整体降低粘结剂在浆料活物质中占比，使得搅拌机初期低速搅拌时，粘度变化较为和缓，搅拌阻力变化较为均匀。
步骤1中胶粉为PVDF、CMC、PVA或者PTFE中的一种或者多种，搅拌的具体方法为:首先公转进行搅拌3min，当胶粉全部被打湿后同时打开自转进行搅拌20min，这样，首先公转，然后公转和自转同时进行是胶粉完全溶于水中。
步骤2中电池活性物质为锂钴氧化物、锂镍氧化物或者锂锰氧化物中的一种，步骤2中导电剂为导电石墨KS6或者碳纳米管CNT。
步骤3中通过自动投料装置将胶液和粉浆加入搅拌罐中，这样，用自动投料装置代替人工，提高了工作效率。
实施例1
本发明实施例1提供锂电池浆料的制备方法，具体按照以下步骤实施: 首先向制胶罐中加入去离子水和PVDF并进行搅拌，获得胶液；向浆料罐中加入锂钴氧化物和导电石墨KS6并进行真空搅拌，获得粉浆；其次将上述的胶液、粉浆以及粘结剂按照11:11:6加入搅拌罐中并静置；最后通过搅拌机对步骤3中加有胶液和粉浆的搅拌罐进行搅拌，获得锂电池浆料；
其中，粘结剂为羧甲基纤维素钠和黄原胶混合物的水溶液，羧甲基纤维素钠和黄原胶的比例摩尔比为7:3；搅拌的具体方法为:首先公转进行搅拌 3-5min，当胶粉全部被打湿后同时打开自转进行搅拌20-40min。
实施例2
本发明实施例2提供锂电池浆料的制备方法，具体按照以下步骤实施: 首先向制胶罐中加入去离子水和CMC并进行搅拌，获得胶液；向浆料罐中加入锂镍氧化物和导电石墨KS6并进行真空搅拌，获得粉浆；其次将上述的胶液、粉浆以及粘结剂按照27:19:8加入搅拌罐中并静置；最后通过搅拌机对步骤3中加有胶液和粉浆的搅拌罐进行搅拌，获得锂电池浆料；
其中，粘结剂为羧甲基纤维素钠和黄原胶混合物的水溶液，羧甲基纤维素钠和黄原胶的比例摩尔比为8:3；搅拌的具体方法为:首先公转进行搅拌 4min，当胶粉全部被打湿后同时打开自转进行搅拌30min。
实施例3
本发明实施例3提供锂电池浆料的制备方法，具体按照以下步骤实施: 首先向制胶罐中加入去离子水和PVA并进行搅拌，获得胶液；向浆料罐中加入锂锰氧化物和碳纳米管CNT并进行真空搅拌，获得粉浆；其次将上述的胶液、粉浆以及粘结剂按照49:38:9加入搅拌罐中并静置；最后通过搅拌机对步骤3中加有胶液和粉浆的搅拌罐进行搅拌，获得锂电池浆料；
其中，粘结剂为羧甲基纤维素钠和黄原胶混合物的水溶液，羧甲基纤维素钠和黄原胶的比例摩尔比为9:3；搅拌的具体方法为:首先公转进行搅拌 5min，当胶粉全部被打湿后同时打开自转进行搅拌40min。
实施例4
本发明实施例4提供锂电池浆料的制备方法，具体按照以下步骤实施: 首先向制胶罐中加入去离子水和PTFE并进行搅拌，获得胶液；向浆料罐中加入锂钴氧化物和导电石墨KS6并进行真空搅拌，获得粉浆；其次将上述的胶液、粉浆以及粘结剂按照36:25:6加入搅拌罐中并静置；最后通过搅拌机对步骤3中加有胶液和粉浆的搅拌罐进行搅拌，获得锂电池浆料；
其中，粘结剂为羧甲基纤维素钠和黄原胶混合物的水溶液，羧甲基纤维素钠和黄原胶的比例摩尔比为8.5:3；搅拌的具体方法为:首先公转进行搅拌 4.5min，当胶粉全部被打湿后同时打开自转进行搅拌32min。
采用上述方案，与现有技术相比，本发明在使用时，将胶液和粉浆混合之前进行搅拌，使浆料更加均匀，稳定性好；另外，增加粘结剂对活性物质颗粒间起到粘结的作用，保证了活性物质制浆时的均匀性和安全性。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种锂电池浆料的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施:
步骤1、向制胶罐中加入去离子水和胶粉并进行搅拌，获得胶液；
步骤2、向浆料罐中加入电池活性物质和导电剂并进行搅拌，获得粉浆；
步骤3、将所述步骤1的胶液、步骤2的粉浆以及粘结剂加入搅拌罐中并静置；
步骤4、通过搅拌机对所述步骤3中静置后的搅拌罐进行搅拌，获得锂电池浆料。
2.根据权利要求1所述的一种锂电池浆料的制备方法，其特征在于，所述步骤3中的粘结剂为羧甲基纤维素钠和黄原胶混合物的水溶液。
3.根据权利要求2所述的一种锂电池浆料的制备方法，其特征在于，所述羧甲基纤维素钠和黄原胶的摩尔比为(7-9):3。
4.根据权利要求3所述的一种锂电池浆料的制备方法，其特征在于，所述步骤3中胶液、粉浆以及粘结剂的质量百分比为(10-50):(10-40):(5-10)。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种锂电池浆料的制备方法，其特征在于，所述步骤1中胶粉为PVDF、CMC、PVA或者PTFE中的一种或者多种。
6.根据权利要求5所述的一种锂电池浆料的制备方法，其特征在于，所述步骤1中搅拌的具体方法为:首先公转进行搅拌3-5min，当胶粉全部被打湿后同时打开自转进行搅拌20-40min。
7.根据权利要去6所述的一种锂电池浆料的制备方法，其特征在于，所述步骤2中电池活性物质为锂钴氧化物、锂镍氧化物或者锂锰氧化物中的一种。
8.根据权利要求7所述的一种锂电池浆料的制备方法，其特征在于，所述步骤2中导电剂为导电石墨KS6或者碳纳米管CNT。
9.根据权利要求8所述的一种锂电池浆料的制备方法，其特征在于，所述步骤2中的搅拌为真空搅拌。
10.根据权利要求9所述的一种锂电池浆料的制备方法，其特征在于，所述步骤3中通过自动投料装置将胶液和粉浆加入搅拌罐中。
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