本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种锂离子电池用单复石墨颗粒合浆方法。
背景技术：
随着对锂电池能量密度要求的不断提高，石墨负极中二次颗粒占比持续增大，导致石墨粉体比表面积增大，粉体间团聚趋势增强，仍然沿用传统的湿法合浆方式，负极浆料发生沉降的风险明显增加。从湿法合浆改进而来的半干法合浆方式，采用多次加胶的方式，在一次加胶阶段，负极浆料具有极高的粘度，这样能够增强颗粒间剪切强度，将团聚粒子充分分散，因而具有更好的分散效果，但是粘度较高时对设备功率要求较高，该种合浆方式导致设备零件之间磨损增大，对湿法合浆设备切换到半湿法合浆具有一定困难，本发明方法正是为解决这一矛盾。
技术实现要素：
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种锂离子电池用单复石墨颗粒合浆方法，负极浆料分散性和稳定性好，降低了由于负极浆料粘度太高对负极合浆搅拌设备的功率要求及设备零件间的磨损。
本发明提出的一种锂离子电池用单复石墨颗粒合浆方法，包括以下步骤：将部分胶液与部分石墨粉体混合，搅拌，加入剩余胶液，搅拌，然后加入剩余石墨粉体，搅拌，再加入丁苯橡胶，搅拌，出料。
优选地，将部分胶液与部分石墨粉体混合，以公转为18-30rpm，自转为1000-1400rpm的搅拌速度搅拌180-240min，加入剩余胶液，以公转为10-14rpm，自传为700-900rpm的搅拌速度搅拌25-35min，然后加入剩余石墨粉体，以公转为18-30rpm，自转为1000-1400rpm的搅拌速度搅拌50-70min，再加入丁苯橡胶，以公转为10-14rpm，自传为700-900rpm的搅拌速度搅拌50-70min，出料。
优选地，部分胶液的重量占胶液总重量的30-60wt％。
优选地，胶液按以下工艺进行制备：将羟甲基纤维素钠与水混合，搅拌3.5-4.5h，静置1.5-2.5h，得到浓度为1-3wt％的胶液。
优选地，浓度为1wt％的胶液的粘度为3000-5000mpas。
优选地，石墨粉体由石墨一次颗粒与石墨二次颗粒组成，且石墨二次颗粒在石墨粉体中的质量分数为10-50wt％。
优选地，部分石墨粉体的重量占石墨粉体总重量的65-85wt％。
优选地，出料后所得物料中，羟甲基纤维素钠的含量为1.2-2wt％。
优选地，出料后所得物料的固含量为48-60wt％。
传统一次性加入石墨粉体，分次加胶的负极合浆方法，初次加胶后，负极浆料呈泥状，具有极高的粘度，高速搅拌，对原湿法搅拌设备搅拌设备有较高的功率要求，且对搅拌桨和缸体的磨损较大，同时设备发热明显，不利于设备的长久使用。而本发明中采用石墨分次加入，且后续调整加料顺序，先加入部分胶液再加入65-85wt％的石墨，然后分次加入剩余胶液和剩余石墨的合浆方法，降低了高粘度阶段时需要搅拌的负极浆料量，减轻了搅拌桨的负荷，合浆过程中各物料团聚减弱，在保证负极浆料分散性和稳定性的情况下，能明显降低对搅拌合浆设备的要求，延长了搅拌合浆设备的使用寿命，具有更广的适用性。本发明提出的一种锂离子电池用单复石墨颗粒合浆方法，负极浆料分散性和稳定性好，降低了由于负极浆料粘度太高对负极合浆搅拌设备的功率要求及设备零件间的磨损。
附图说明
图1为本发明实施例1与实施例2的负极浆料流变曲线图；
图2为本发明实施例3与对比例1的负极浆料流变曲线图。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种锂离子电池用单复石墨颗粒合浆方法，包括以下步骤：将50wt％的胶液与70wt％的石墨粉体混合，以公转为24rpm，自转为1200rpm的搅拌速度搅拌180min，加入剩余胶液，以公转为12rpm，自转为800rpm的搅拌速度搅拌30min，然后加入剩余石墨粉体，以公转为24rpm，自转为1200rpm的搅拌速度搅拌60min，再加入丁苯橡胶，以公转为12rpm，自转为800rpm的搅拌速度搅拌60min，出料。
其中，胶液按以下工艺进行制备：将羟甲基纤维素钠与水混合，搅拌4h，静置2h，得到浓度为1.5wt％的胶液。
实施例2
本发明提出的一种锂离子电池用单复石墨颗粒合浆方法，包括以下步骤：将50wt％胶液与85wt％石墨粉体混合，以公转为24rpm，自转为1200rpm的搅拌速度搅拌180min，加入剩余胶液，以公转为12rpm，自转为800rpm的搅拌速度搅拌30min，然后加入剩余石墨粉体，以公转为24rpm，自转为1200rpm的搅拌速度搅拌60min，再加入丁苯橡胶，以公转为12rpm，自转为800rpm的搅拌速度搅拌60min，出料。
其中，胶液按以下工艺进行制备：将羟甲基纤维素钠与水混合，搅拌4h，静置2h，得到浓度为1.5wt％的胶液。
实施例3
本发明提出的一种锂离子电池用单复石墨颗粒合浆方法，包括以下步骤：将45wt％胶液与70wt％石墨粉体混合，以公转为25rpm，自转为1200rpm的搅拌速度搅拌210min，加入剩余胶液，以公转为12rpm，自转为800rpm的搅拌速度搅拌30min，然后加入剩余石墨粉体，以公转为25rpm，自转为1200rpm的搅拌速度搅拌70min，再加入丁苯橡胶，以公转为12rpm，自转为800rpm的搅拌速度搅拌65min，出料，得到的物料中固含量为48.5wt％，羟甲基纤维素钠的含量为1.8wt％。
其中，胶液按以下工艺进行制备：将羟甲基纤维素钠与水混合，搅拌3.5h，静置1.5h，得到浓度为1wt％，粘度为4000mpas的胶液；
石墨粉体由石墨一次颗粒与石墨二次颗粒组成，且石墨二次颗粒在石墨粉体中的质量分数为10wt％。
实施例4
本发明提出的一种锂离子电池用单复石墨颗粒合浆方法，包括以下步骤：将30wt％胶液与65wt％石墨粉体混合，以公转为18rpm，自转为1000rpm的搅拌速度搅拌240min，加入剩余胶液，以公转为10rpm，自转为700rpm的搅拌速度搅拌35min，然后加入剩余石墨粉体，以公转为30rpm，自转为1400rpm的搅拌速度搅拌70min，再加入丁苯橡胶，以公转为14rpm，自转为900rpm的搅拌速度搅拌50min，出料，得到的物料中固含量为48wt％，羟甲基纤维素钠的含量为1.2wt％。
其中，胶液按以下工艺进行制备：将羟甲基纤维素钠与水混合，搅拌3.5h，静置1.5h，得到浓度为1wt％，粘度为4000mpas的胶液；
石墨粉体由石墨一次颗粒与石墨二次颗粒组成，且石墨二次颗粒在石墨粉体中的质量分数为10wt％。
实施例5
本发明提出的一种锂离子电池用单复石墨颗粒合浆方法，包括以下步骤：将60wt％胶液与80wt％石墨粉体混合，以公转为30rpm，自转为1400rpm的搅拌速度搅拌180min，加入剩余胶液，以公转为14rpm，自转为900rpm的搅拌速度搅拌25min，然后加入剩余石墨粉体，以公转为18rpm，自转为1000rpm的搅拌速度搅拌50min，再加入丁苯橡胶，以公转为10rpm，自转为700rpm的搅拌速度搅拌70min，出料，得到的物料中固含量为60wt％，羟甲基纤维素钠的含量为2wt％。
其中，胶液按以下工艺进行制备：将羟甲基纤维素钠与水混合，搅拌4.5h，静置2.5h，得到浓度为3wt％的胶液；
石墨粉体由石墨一次颗粒与石墨二次颗粒组成，且石墨二次颗粒在石墨粉体中的质量分数为50wt％。
对比例1
将50wt％胶液与全部石墨粉体混合，以公转为24rpm，自转为1200rpm的搅拌速度搅拌180min，加入剩余胶液，以公转为12rpm，自转为800rpm的搅拌速度搅拌30min，再加入丁苯橡胶，以公转为12rpm，自转为800rpm的搅拌速度搅拌60min，出料。
其中，胶液按以下工艺进行制备：将羟甲基纤维素钠与水混合，搅拌4h，静置2h，得到浓度为1.5wt％的胶液。
对比例2
将50wt％胶液与50wt％石墨粉体混合，以公转为24rpm，自转为1200rpm的搅拌速度搅拌180min，加入剩余胶液，以公转为12rpm，自转为800rpm的搅拌速度搅拌30min，然后加入剩余石墨粉体，以公转为24rpm，自转为1200rpm的搅拌速度搅拌60min，再加入丁苯橡胶，以公转为12rpm，自转为800rpm的搅拌速度搅拌60min，出料。
其中，胶液按以下工艺进行制备：将羟甲基纤维素钠与水混合，搅拌4h，静置2h，得到浓度为1.5wt％的胶液。
对实施例1、实施例2、对比例1和对比例2出料后的负极浆料的负极浆料流变、固含量和出料温度进行测试，表1为各实施例和对比例中各阶段的加料量，表2为对应的测试结果。
表1
表2
表2中对比例1表明，第一阶段石墨全部加入的时候，搁置36小时后，固含量仅有微小下降，但该种合浆方式的出料温度明显高于其他几种。表1中对比例2表明，该合浆方式对存在石墨粉体分散能力有限，固含量在搁置36h后出现较大变化。实施例1和实施例2，负极浆料固含量变化率、负极浆料温度变化幅度很小，该种合浆方法得到的负极浆料更稳定，设备发热也最小。
图1为本发明实施例1与实施例2的负极浆料流变曲线图，由图1可知，负极浆料正反向流变曲线重合良好，说明负极浆料稳定性较好，能够满足负极浆料分散要求；
图2为本发明实施例3与对比例1的负极浆料流变曲线图，其中，图2(c)为实施例3中负极浆料流变曲线图，图2(d)为对比例1中负极浆料流变曲线图；由图2可知，图2(c)中，负极浆料正反向流变曲线几乎完全重合，说明负极浆料稳定性极好，颗粒分散充分，图2(d)负极浆料正反向流变曲线重合较差，说明该负极浆料稳定性不高，石墨颗粒未得到充分分散。
其中，图1和图2中1-300为剪切速率从1s-1增加到300s-1，300-1为剪切速率从300s-1减小到1s-1。
综上所述，采用本发明提出的锂离子电池用单复石墨颗粒合浆方法，负极浆料分散性和稳定性好，可降低由于负极浆料粘度太高对负极合浆搅拌设备的功率要求及设备零件间的磨损，有助于延长搅拌合浆设备的使用寿命，具有更广的适用性。
以上所述，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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。