专利名称：一种锂离子电池电极的水性配方及制备方法
技术领域：
本发明涉及一种锂离子电池正、负极极片的水性配比及制备方法。
背景技术：
已知的锂离子电池正、负极极片配料中含有油性的甲基吡咯烷酮(简称NMP)和PVDF粘合剂，或者固含量只有15%的水性粘合剂。这两种配料方法均有它的不足之处:①油性的甲基吡咯烷酮，消防法将其划为第四类第二石油类水溶剂，大气污染防治法将其定位挥发性有机化合物(VOC)而加以控制。NMP不仅价格昂贵且对环境有一定污染，回收装置复杂，成本费用高，对操作人员健康有直接影响；②已有的水性粘合剂由于固含量低，使用要求条件苛刻，稳定性差，不容易操作，其增加容器的占有和运输费用的提高，不能现配现用，并且它本身成本较高。因此现有技术是:生产成本高、生产工艺难、污染大、电池性能差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种材料易得、价格便宜，无环境污染，可即时现场制作、操作简单，适用于各种锂离子电池配料，从而改善浆料分散性能，使涂布流畅，附着力强，压片延伸性能好，电池内阻小，循环性能好的正负极极片配料及其制备方法。
本发明的技术解决方案是:锂离子电池电极的配方如下:
增稠剂:0.8^1.8份；
活性物质:9(T96份；
去尚子水:60 100份；
导电剂:I飞份；
粘结剂:2飞份。本发明的技术解决方案中所述的增稠剂由去离子水40飞0%和食用羧甲基纤维素纳0.5 2%制备，其制备方法是:将食用羧甲基纤维素均匀加入装有离子水的桶内搅拌，低速转10赫兹，分散10赫兹10分钟，在真空度< -0.08Mpa的真空内中速搅拌。本发明的技术解决方案中所述的活性物质是正极磷酸铁钒理、磷酸铁锂、锰酸锂、二兀材料、负极石墨、石墨稀或钦酸裡；所述的导电剂是超级导电炭黑或石墨；所述的粘结剂是丁本橡胶或聚偏氟乙烯。本发明的技术解决方案中所述的锂离子电池电极的制备步骤如下:
1.取40-60%去离子水加0.5-2%食用速溶性CMC制胶，加入到混合搅拌机桶内搅拌
0.5 2小时制的增稠剂备用；
2.分次投料浸泡活性物质 :首次将称取活性物总量的50%投入容器中，加入去离子水总量的25%，待水份吸收后再进行二次投料，将剩余的活性物质50%全部投入容器中，再加入去尚子水总量的25%,充分浸泡2 4小时；
3.将已制好的胶加入到浸泡好的活性物质，进行搅拌I 2小时；
4.加入自制增稠剂混合,进行搅拌0.5 I小时；5.测粘度，粘度控制需达到工艺要求；
6.将浆料用100 120目的筛网过滤；
7.将浆料均匀涂在金属箔上，通过涂布机烘箱烘干，再由对辊压实后，冲切成各种型号的极片。本发明特点在于:出料时粘度、浆料固含量、均能很好控制。使用本发明的配方不产生气泡、不产生沉淀、浆料流动性好。
具体实施例方式实施例1:
配比如下:
活性物质 92份；
去离子水 76份；
增稠剂 I份；
导电剂 3份；
粘结剂 4份。1、首先制备增稠剂，由去离子水40飞0%和食用羧甲基纤维素纳0.5 2%制备，其制备方法是:将食用羧甲基纤维素均匀加入装有离子水的桶内搅拌，低速转10赫兹，分散10赫兹10分钟，在真空度彡-0.08Mpa的真空内中速搅拌1.5 2小时制得增稠剂备用。2、将称取活性物总量的50%投入容器中，加入去离子水总量的25%，待水份吸收后再进行二次投料，将剩余的活性物质50%全部投入容器中，再加入去离子水总量的25%，充分浸泡2 4小时。3、将导电剂3份，加入已制好的增稠剂中，搅拌1.5 2小时。4、加入已浸泡好的活性物质92份，搅拌2 4小时。5、加入粘结剂4份，进行搅拌0.5 I小时。6、测粘度，粘度控制需达到工艺要求。7、将浆料用100 120目的筛网过滤。8、将浆料均匀涂在金属箔上，通过涂布机烘箱烘干，再由对辊压实后冲切成各种型号的极片。实施例2 配比如下:
活性物质 94份；
去离子水 80份；
增稠剂 I份；
导电剂 1.5份；
粘结剂 2.5份。本实施例制备方 法与实施例1相同，不同之处在于实施例2不仅适用于正极配料，同样也适用于负极配料。实施例3 配比如下:活性物质 93份；
去离子水 70份；
增稠剂I份；
导电剂3份；
粘结剂3份。本实施例制备方法与实施例1相同，不同之处在于实施例3中减少了去离子水与增稠剂的配比。
权利要求
1.一种锂离子电池电极的水性配方及制备方法，其特征是:锂离子电池的配方如下: 增稠剂:0.8^1.8份； 活性物质:9(T96份； 去尚子水:60 100份； 导电剂:I飞份； 粘结剂:2飞份。
2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池电极的水性配方及制备方法，其特征是:所述的增稠剂由去离子水40飞0%和食用羧甲基纤维素纳0.5 2%制备，其制备方法是:将食用羧甲基纤维素均匀加入装有离子水的桶内搅拌，低速转10赫兹，分散10赫兹10分钟，在真空度彡-0.08Mpa的真空内中速搅拌。
3.根据权利要求1所述的一种锂离子电池电极的水性配方及制备方法，其特征是:所述的活性物质是正极磷酸铁钒理、磷酸铁锂、锰酸锂、三元材料、负极石墨、石墨烯或钛酸锂；所述的导电剂是超级导电炭黑或石墨；所述的粘结剂是丁本橡胶或聚偏氟乙烯。
4.根据权利要求1或2所述的一种锂离子电池电极的水性配方及制备方法，其特征是:所述的锂离子电池电极的制备步骤如下: 1).取40-60%去离子水加0.5-2%食用速溶性CMC制胶，加入到混合搅拌机桶内搅拌·0.5 2小时制的增稠剂备用； 2).分次投料浸泡活性物质:首次将称取活性物总量的50%投入容器中，加入去离子水总量的25%，待水份吸收后再进行二次投料，将剩余的活性物质50%全部投入容器中，再加入去尚子水总量的25%,充分浸泡2 4小时； 3).将已制好的胶加入到浸泡好的活性物质，进行搅拌I 2小时； 4).加入增稠剂混合，进行搅拌0.5 I小时； 5).测粘度，粘度控制需达到工艺要求； 6).将浆料用100 120目的筛网过滤； 7).将浆料均匀涂在金属箔上，通过涂布机烘箱烘干，再由对辊压实后，冲切成各种型号的极片。
全文摘要
本发明的名称是一种锂离子电池电极的水性配方及制备方法。涉及一种锂离子电池正、负极极片的水性配比及制备方法。本发明主要是解决已知的锂离子电池正、负极极片配料中含有油性的粘合剂，或者固含量只有15%的水性粘合剂，油性的粘合剂价格昂贵，且对环境有一定的污染，对操作人员健康有影响，固含量低的水性粘合剂稳定性差，操作不便，影响电池性能的问题。本发明的配方是增稠剂0.8~1.8份；活性物质90~96份；去离子水60~100份；导电剂1~5份；粘结剂2~5份。本发明的浆料分散性能好，涂布流畅，附着力强、压片延伸性能好，其生产过程对环境无污染，原材料价格便宜。
文档编号H01M4/139GK103165865SQ201110419698
公开日2013年6月19日 申请日期2011年12月15日 优先权日2011年12月15日
发明者王昌华, 舒忠彬, 陈明华 申请人:襄阳九龙坡青山自然能源研究院