一种锂离子电池电极浆料的分散方法

文档序号:7005364阅读:580来源:国知局
专利名称:一种锂离子电池电极浆料的分散方法
技术领域
本发明涉及锂电池电极浆料的制备领域,具体涉及一种锂离子电池电极浆料的分
散方法。
背景技术
在锂电池的制造过程中,电极浆料的均勻性和一致性直接影响着电池的综合性能,特别是导电剂在浆料中的分散均勻性。如果电极活性物质材料与导电剂之间不能均勻的接触,则在大倍率放电下电池极板电流微观失衡,使活性物质材料不同区域的电子、离子传导不平衡,直接影响电池的平均电压及放电容量等性能。目前,电极浆料的制备中常用的分散方法就是进行简单的机械搅拌,使用电机驱动的搅拌浆使电极浆料搅拌均勻,这种方法操作简单方便,但难以使各组分分布均勻,特别是导电剂,由于其含量少,比表面积大,易团聚,简单机械搅拌很难将其均勻的分散在浆料中。如附图1(导电剂为碳纳米管)和2(导电剂为超导碳黑)中给出采用常规分散方法得到的水系浆料的SEM图。可以看出浆料中存在大量导电剂团聚体,这些分布不均勻的导电齐_聚体加剧电池内部电子传导的不一致性,极大的影响着电池的电化性能。

发明内容
本发明公开了一种提高导电剂在电极浆料中的分散的方法。本发明采用如下技术方案一种锂电池电极浆料的分散方法,利用高速分散机将导电剂、分散剂与溶剂进行预混,同时进行水系胶液或油系胶液的制备,然后使二者混合,利用胶液高分子的空间位阻效应,在高速分散机作用下将导电剂的团聚体打开,分散好的导电剂胶液迅速与活性物质混合并在高速分散机下搅拌一定时间,当浆料粘度稳定不变时达到最佳分散效果。所述的高速分散机选自剪切式微细分散机、高能球磨机、高速搅拌机、高速乳化分散机、高速离心机、超声波高能分散机中的一种或多种组合。预混过程中,分散剂百分含量为0_20wt%,导电剂含量为0_20wt%,余量为溶剂。所述的分散溶剂选自水、NMP、醇类、酮类中的一种或多种。所述的导电剂选自碳纳米管、VGCF碳纤维导电剂、炭黑类导电剂、石墨类导电剂、 金属类导电剂中的一种或多种。 所述的高速分散机的分散频率为25HZ-300HZ或1000-20000转/分。本发明的优点在于通过改变加料顺序和采用高速分散机,分开导电剂团聚体,促进浆料整体的均勻一致性,有利于提高电池的综合性能,本分散方法简单,利于工厂大规模使用。


下面通过具体实施方式
结合附图作进一步详细说明。
图1是导电剂碳纳米管用常规方法分散得到的水系浆料的SEM图。图2是导电剂超导碳黑用常规方法分散得到的水系浆料的SEM图。图3是本发明实例一得到的碳纳米管分散在水系浆料的SEM图。图4是本发明实例二得到的超导碳黑分散在水系浆料的SEM图。
具体实施例方式对比例一导电剂碳纳米管粉料直接加入到水系胶液中,经过长时间机械搅拌后得到浆料。涂布在铜箔上,烘干取样进行SEM测试,如图1所示。同时从浆料桶中不同位置选取浆料进行粘度测试,结果如表1所示表1对比例一浆料不同位置粘度值
权利要求
1.一种锂电池电极浆料的分散方法,其特征在于通过改变加料顺序和采用高速分散机,分开导电剂团聚体,促进浆料整体的均勻一致性,具体步骤如下(1)将导电剂、分散剂与溶剂利用高速分散机充分预混,得到预混溶液;(2)同时利用高速分散机制备水系或油系胶液;(3)再将步骤(1)所得的预混溶液和步骤(2)所得的胶液按照实际需要的配比加入到高速分散机中进行高速混合,得到导电剂胶液;(4)最后分散好的导电剂胶液迅速与活性物质混合并在高速分散机下搅拌一定时间, 当不同位置的浆料粘度稳定不变时达到最佳分散效果。
2.根据权利要求1所述的分散方法,其特征在于所述的高速分散机选自剪切式微细分散机、高能球磨机、高速搅拌机、高速乳化分散机、高速离心机、超声波高能分散机中的一种或多种组合。
3.根据权利要求1所述的分散方法,其特征在于预混过程中,分散剂百分含量为 0-20wt %,导电剂含量0-20wt %,余量为溶剂。
4.根据权利要求1-3任一项所述的分散方法,其特征在于所述的分散溶剂选自水、 NMP、醇类、酮类中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的分散方法,其特征在于所述的导电剂选自碳纳米管、VGCF碳纤维导电剂、炭黑类导电剂、石墨类导电剂、金属类导电剂中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的分散方法,其特征在于所述的高速分散机的分散频率为 25Hz-300Hz 或 1000-20000 转 / 分。
全文摘要
本发明公开了一种锂离子电池电极浆料的分散方法。通过改变加料顺序和采用高速分散机,分开导电剂团聚体,促进浆料整体的均匀一致性,有利于提高电池的综合性能,本分散方法简单,利于工厂大规模使用。
文档编号H01M4/139GK102324495SQ20111019316
公开日2012年1月18日 申请日期2011年7月12日 优先权日2011年7月12日
发明者周威, 孙红梅, 宋金保, 张佳瑢, 徐小明, 王玲利, 陈萍 申请人:合肥国轩高科动力能源有限公司
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