一种锂离子电池的搅浆工艺及应用
【技术领域】
[0001] 本发明设及裡离子电池技术领域，更具体地说，是设及一种裡离子电池的揽浆工 艺及应用。
【背景技术】
[0002] 裡离子电池是一种二次电池(充电电池），它主要依靠裡离子在正极和负极之间移 动来工作。在充放电过程中，Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌:充电时，Li+从正极脱嵌， 经过电解质嵌入负极，负极处于富裡状态;放电时则相反。裡离子电池因其能量密度高、循 环寿命好、环境友好及免维护等优点，被广泛应用于各个行业。
[0003] 裡离子电池的制作工艺主要包括W下步骤：（1)揽浆:用专口的溶剂和粘结剂分别 与粉末状的正负极活性物质混合，经揽拌均匀后，制成浆状的正负极物质；（2)涂膜:通过自 动涂布机将正负极浆料分别均匀地涂覆在金属锥表面，经自动烘干后自动剪切制成正负极 极片；（3)装配:按正极片一隔膜一负极片一隔膜自上而下的顺序经卷绕注入电解液、封口、 正负极耳焊接等工艺过程，即完成电池的装配过程，制成成品电池；（4)化成:将成品电池放 置测试柜进行充放电测试，筛选出合格的成品电池，待出厂。其中，裡离子电池的揽浆工艺 是最关键的工序之一，揽浆工艺直接影响极片的一致性，最终影响单体电池间的一致性。而 目前裡离子电池90% W上的应用都需要单体电池配组成电池组才能满足实际的功率应用 要求，为保证电池组的安全性能和使用寿命，对单体电池间的一致性的要求变得十分重要， 因此，对揽浆工艺的要求也越来越高。
[0004] 目前，裡离子电池的揽浆工艺为传统的湿法揽浆，具体为:先用溶剂和粘结剂制备 胶水，然后在上述胶水中依次加入导电剂和活性材料，且在真空状态下进行。但是，采用上 述方法制备的浆料粘度稳定性差，直接影响浆料的分散性和均匀性，且即使延长揽拌时间， 也未能有效解决此问题，最终影响单体电池间电性能的一致性。
【发明内容】
[0005] 有鉴于此，本发明的目的在于提供一种裡离子电池的揽浆工艺，采用本发明提供 的揽浆工艺能够改善浆料的粘度稳定性，最终改善单体电池间电性能的一致性。
[0006] 本发明提供了一种裡离子电池的揽浆工艺，包括W下步骤：
[0007] a)将活性材料与导电剂进行混合，得到混合粉末；
[000引b)在通入气体的条件下，将上述混合粉末与溶剂和粘结剂进行混合后，再加入消 泡剂进行真空揽拌分散，得到浆料;所述气体的流量为ILA~50LA。
[0009]优选的，步骤a)中所述导电剂包括碳材料、导电氧化物、金属粉末和导电高分子材 料中的一种或多种；
[0010] 所述活性材料与导电剂的质量比为(80~100): (0.1~25)。
[OOW 优选的，步骤b)中所述溶剂包括水、N-甲基-2-化咯烧酬、碳酸甲醋、乙酸甲醋、甲 酸甲醋、硝酸甲醋、1,3-二甲基-2-咪挫烧酬、酸类、碳酸亚丙脂、碳酸亚丙醋衍生物、四氨巧 喃和四氨巧喃衍生物中的一种或多种；
[001^ 所述粘结剂包括偏二氣乙締、簇甲基纤维素、淀粉、T苯橡胶、四氣乙締、苯乙締下 締橡胶和再生纤维素中的一种或多种；
[0013] 所述溶剂和粘结剂的质量比为（10~1500) :(0.5~25)。
[0014] 优选的，步骤b)中所述气体包括中碱性气体、中性气体和弱酸性气体中的一种或 多种；
[0015] 所述气体的流量为ILA~50LA。
[0016] 优选的，步骤b)中所述混合的过程，具体包括W下步骤：
[0017] bl)将溶剂和粘结剂进行混合，得到胶水；
[0018] b2)在通入气体的条件下，将上述胶水和混合粉末进行混合，得到混合物。
[0019] 优选的，步骤bl)中所述混合的方式为揽拌分散;所述揽拌分散的揽拌速度为20r/ min~SOr/min，分散速度为400;r/min~lOOOr/min，时间为5min~20min。
[0020] 优选的，步骤b2)中所述混合的方式为揽拌分散;所述揽拌分散的揽拌速度为50r/ min~300r/min，分散速度为lOOOr/min~5000r/min，时间为化~化。
[0021] 优选的，步骤b)中所述消泡剂包括甲醇、乙醇、丙酬、乙酸和苯中的一种或多种；
[0022] 所述消泡剂的加入量为溶剂体积的0.5%~10%。
[0023] 优选的，步骤b)中所述真空揽拌分散的真空度为-0.05MPa~-0.15MPa，揽拌速度 为 30;r/min ~SOr/min，分散速度为lOOOr/min ~SOOOr/min，时间为IOmin ~35min。
[0024] 本发明还提供了一种上述技术方案所述的揽浆工艺得到的浆料在制备裡离子电 池中的应用。
[0025] 本发明提供了一种裡离子电池的揽浆工艺及应用，所述揽浆工艺包括W下步骤： a)将活性材料与导电剂进行混合，得到混合粉末;b)在通入气体的条件下，将上述混合粉末 与溶剂和粘结剂进行混合后，再加入消泡剂进行真空揽拌分散，得到浆料;所述气体的流量 为ILA~50LA。与现有技术相比，本发明提供的裡离子电池的揽浆工艺采用干法混合的方 式将活性材料和导电剂进行混合，能够降低浆料的混合时间，提高混合均匀度；同时，在固-液混合过程中通入气体充当混合介质，有利于活性材料和导电剂在溶剂中的分散，进而大 大提高浆料粘度的稳定性，改善浆料的分散性和均匀性，从而保证了电池极片的一致性，最 终提高了单体电池间电性能的一致性和应用电池组的安全性。
【附图说明】
[0026] 图1为本发明实施例1得到的浆料进一步制备单体电池容量的分布图；
[0027] 图2为对比例得到的浆料进一步制备单体电池容量的分布图。
【具体实施方式】
[0028] 下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所 描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例， 本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发 明保护的范围。
[0029] 本发明提供了一种裡离子电池的揽浆工艺，包括W下步骤：
[0030] a)将活性材料与导电剂进行混合，得到混合粉末；
[0031] b)在通入气体的条件下，将上述混合粉末与溶剂和粘结剂进行混合后，再加入消 泡剂进行真空揽拌分散，得到浆料;所述气体的流量为ILA~50LA。
[0032] 在本发明中，所用原料活性材料、导电剂和粘结剂在使用前，优选还包括：
[0033] 将活性材料、导电剂和粘结剂分别进行烘烤，分别得到烘烤后的活性材料、导电剂 和粘结剂。在本发明中，所述烘烤的溫度优选为50°C~120°C，更优选为80°C;所述烘烤的时 间优选为化~12h，更优选为化。
[0034] 在本发明中，将活性材料与导电剂进行混合，得到混合粉末。在本发明中，所述活 性材料优选为裡离子电池正极活性材料或裡离子电池负极活性材料。其中，所述裡离子电 池正极活性材料优选包括橄揽石结构型的正极活性材料如憐酸铁裡、层状结构型的正极活 性材料如=元材料和钻酸裡、尖晶石结构型的正极活性材料如儘酸裡，W及W上述=种结 构的正极活性材料为基材的混合型的正极活性材料，更优选为层状结构型的正极活性材 料;所述裡离子电池负极活性材料优选包括碳材料和/或石墨材料，如天然石墨、人造石墨、 硬碳、富勒締、碳/石墨复合材料，更优选为石墨材料。本发明对所述活性材料的来源没有特 殊限制，采用本领域技术人员熟知的上述裡离子电池正极活性材料和裡离子电池负极活性 材料的市售商品即