一种锂电池负极片配方的制备工艺的制作方法

文档序号:13889033阅读:1015来源:国知局

本发明涉及一种锂电池负极片配方的制备工艺。



背景技术:

锂离子电池以碳素材料为负极,以含锂的化合物作正极,没有金属锂存在,只有锂离子,这就是锂离子电池。锂离子电池是指以锂离子嵌入化合物为正极材料电池的总称。例如,现有公开号为cn105609702a的中国发明专利公开了《一种锂电池负极片配方的制备工艺及制备工艺》,其配方包括石墨、导电剂、粘结剂、增稠剂、水和集流体,石墨、导电剂、粘结剂和增稠剂混合形成混合物,混合物组成的质量分数为石墨92~96,导电剂5~2.0,粘结剂1.5~3.0,增稠剂1.5~3.0,水包括去离子水和纯水,水加入的量与石墨和导电剂形成的干料的质量比为1.1~1.3:1;制备工艺包括以下步骤:a.原料的预处理:将原料石墨进行自身混合,并烘烤干燥,粘合剂进行稀释以提高分散能力;b.干料球磨:将石墨和导电剂加入到料筒中进行球磨,球磨时间为3h~5h;c.初步混合:纯水加热至80℃倒入动力混合机中,加入增稠剂进行搅拌,后再加入粘结剂和去离子水共同搅拌;d.再次混合:球磨处理后的负极干料分四次依次加入到动力混合机中,并在加料的同时加入纯水,添加技术一段时间后调节动力混合机进行高速搅拌;e.真空混合:动力混合机接通真空泵,保证机身内部的真空度对混合物再搅拌;f.磨料过筛涂胶:得到的负极料浆从动力混合机中取出进行磨料和过筛处理,处理后的物料涂布到集流体的表面上。

然而,现有在制备锂电池负极片的浆液过程中,没有浸泡导电剂sp而造成sp分散不均匀,sp在搅拌过程中产生飞溅,在涂布过程中出现黑点、麻点的现象。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题是针对现有技术的现状,提供一种锂电池负极片配方的制备工艺,消除锂电池负极片配方在配料时sp出现飞溅,消除涂布过程中出现的黑点或麻点。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种锂电池负极片配方的制备工艺,其特征在于,包括以下步骤:

(1)、将nmp倒入乳化机中,将一定量的h2o加入乳化机中,并开始搅拌5-10min,让nmp和h2o充分混合均匀;

(2)、将所需的sp加入乳化机中,并进行搅拌5-10min;

(3)、静置8-10min,让sp充分混合、润湿;

其中,nmp为n-甲基吡咯烷酮,h2o为水,sp为导电剂。

作为改进,本发明的制备工艺还包括步骤(4),将剩余所需的水加入乳化机中,然后件调匀搅拌,其中,步骤(1)中加入的水为所需水含量的3-7,步骤(4)中加入的水为另外剩余所需的水。本发明通过预先将sp与nmp和一定比例的水搅拌后再将剩下的的水加入搅拌,其分散效果比直接一次性加入搅拌更好。

再改进,本发明涉及到的锂离子电池极片配方有多种,第一种,所述锂电池负极片配方由下列重量份的原料制成:sag-r90-96份,sp0.8-1.0份,cmc1.0-2.0份,sbr2.0-3.0份,h20110-130份,nmp8-12份,其中,sag-r为石墨,cmc为羧甲基纤维素,sbr为丁苯胶乳。

第二种,所述锂电池负极片配方由下列重量份的原料制成:mag-560-67份,agp-325-30份,sp1.0-3.0份,cmc1.0-3.0份,sbr1.0-2.0份,h20110-130份,nmp8-12份,其中,mag-5为石墨,agp-3为石墨,cmc为羧甲基纤维素,sbr为丁苯胶乳。

第三种,所述锂电池负极片配方由下列重量份的原料制成:sag-r35-39份,mag-552-58份,sp1.0-3.0份,cmc1.0-2.0份,sbr1.0-3.0份,h20110-130份,nmp8-12,其中,sag-r为石墨,mag-5为石墨,cmc为羧甲基纤维素,sbr为丁苯胶乳。

与现有技术相比,本发明的优点在于:本发明先将nmp倒入乳化机中,再将一定量的h2o加入乳化机中搅拌,先让nmp和h2o充分混合均匀,接着,将所需的sp加入乳化机中进行搅拌,之后,再静置一段时间,让sp充分混合、润湿,在制备过程中避免了sp的飞溅,同时,使得在涂布过程中避免了黑点和麻点的出现。

具体实施方式

以下根据具体实施例对本发明作进一步详细描述。

本发明公开了一种锂电池负极片配方的制备工艺,包括以下步骤:

(1)、将nmp倒入乳化机中,将一定量的h2o加入乳化机中,并开始搅拌5-10min,让nmp和h2o充分混合均匀;

(2)、将所需的sp加入乳化机中,并进行搅拌5-10min;

(3)、静置8-10min,让sp充分混合、润湿;

其中,nmp为n-甲基吡咯烷酮,h2o为水,sp为导电剂。

进一步地,本发明的制备工艺还包括步骤(4),将剩余所需的水加入乳化机中,然后件调匀搅拌,其中,步骤(1)中加入的水为所需水含量的3-7,步骤(4)中加入的水为另外剩余所需的水。本发明通过预先将sp与nmp和一定比例的水搅拌后再将剩下的的水加入搅拌,其分散效果比直接一次性加入搅拌更好。

另外,本发明涉及到的锂离子电池极片配方有多种,第一种,所述锂电池负极片配方由下列重量份的原料制成:sag-r90-96份,sp0.8-1.0份,cmc1.0-2.0份,sbr2.0-3.0份,h20110-130份,nmp8-12份,其中,sag-r为石墨,cmc为羧甲基纤维素,sbr为丁苯胶乳;第二种,所述锂电池负极片配方由下列重量份的原料制成:mag-560-67份,agp-325-30份,sp1.0-3.0份,cmc1.0-3.0份,sbr1.0-2.0份,h20110-130份,nmp8-12份,其中,mag-5为石墨,agp-3为石墨,cmc为羧甲基纤维素,sbr为丁苯胶乳;第三种,所述锂电池负极片配方由下列重量份的原料制成:sag-r35-39份,mag-552-58份,sp1.0-3.0份,cmc1.0-2.0份,sbr1.0-3.0份,h20110-130份,nmp8-12份,其中,sag-r为石墨,mag-5为石墨,cmc为羧甲基纤维素,sbr为丁苯胶乳。

本发明针对各个锂电离子池负极片配方进行浆液配制实验,并进行实验结果分析。

对比实施例1

在对比实施例1中,选用第二种配方,其中,满足sp:nmp:h2o=1:5:6,石墨重量为33公斤。

配料流程:将nmp倒入乳化机中,再将sp加入其中并开始搅拌8min,然后将所需的h2o加入并搅拌8min,最后静置10min,以便sp充分润湿。

在配料过程中,当把sp加入到nmp中搅拌时,由于sp为粉末状而且很轻,搅拌过程中有出现浆料飞溅到锅壁的现象,造成少量的sp浪费。

配料完成后第二天进行涂布,涂布效果与当前有浸泡的工艺流程效果一致,表面无黑点出现,但有麻点出现。

对比实施例2

在对比实施例2中,选用第一种配方,其中,满足sp:nmp:h2o=1:10:5,石墨重量为25公斤。

配料流程:将nmp倒入乳化机中,再将sp加入其中并开始搅拌8min,然后将所需的h2o加入并搅拌8min,最后静置10min,以便sp充分润湿。

配料完成后第二天进行涂布,极片上有轻微的麻点分布。

对比实施例1出现异常是由于没有及时浸泡,同时石墨的量只有33公斤,致使涂布产生麻点,在对比实施例2中通过调整方案来处理sp,同样干粉也只有25公斤,虽然麻点状况有明显改善,但仍然没有完全解决。在对比实施例2和对比实施例1的工艺一样,甚至nmp的量增加了,但是出现麻点。

实施例1

在实施例1中,选用第二种配方,其中,满足sp:nmp:h2o=1:5:6,石墨重量为33公斤。

配料流程:将nmp倒入乳化机中,再将h2o加入其中并开始搅拌8min,让两者充分混合均匀,然后将所需的sp加入搅拌8min,并静置10min让sp充分混合及润湿。

配料完成后第二天进行涂布,涂布效果与当前有浸泡的工艺流程效果一致,表面无黑点、麻点出现;同时,通过先混合nmp和h2o,使溶剂的量增多,搅拌过程中能有效润湿sp,避免sp在搅拌过程中产生飞溅。

实施例2

在实施例2中,选用第一种配方,其中,满足sp:nmp:h2o=1:10:5,石墨重量为25公斤。

配料流程:将nmp倒入乳化机中,再将h2o加入其中并开始搅拌8min,让两者充分混合均匀,然后将所需的sp加入搅拌8min,并静置10min让sp充分混合及润湿。

配料完成后第二天进行涂布,涂布效果与当前有浸泡的工艺流程效果一致,表面无黑点、麻点出现;同时,通过先混合nmp和h2o,使溶剂的量增多,搅拌过程中能有效润湿sp,避免sp在搅拌过程中产生飞溅。

对比实施例3

在对比实施例3中,选用第二种配方。

配料流程:无浸泡,配料过程直接将所需的sp和nmp以及95的水一起加入到乳化机搅拌1小时后加cmc。

配料完成后第二天进行涂布,发现边缘出现少量小麻点,中间区域也有零散分布小麻点。

由此可知,预先将sp与nmp和一定比例的水搅拌后再将剩下的95的水加入搅拌1小时后的分散效果比直接一次性加入搅拌1小时更好。

综上,本发明先将nmp倒入乳化机中,再将一定量的h2o加入乳化机中搅拌,先让nmp和h2o充分混合均匀,接着,将所需的sp加入乳化机中进行搅拌,之后,再静置一段时间,让sp充分混合、润湿,在制备过程中避免了sp的飞溅,同时,使得在涂布过程中避免了黑点和麻点的出现。

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