一种锂电池负极浆料用润湿剂及其制备方法和锂电池负极浆料与流程

本发明属于锂离子电池，具体涉及一种锂电池负极浆料用润湿剂及其制备方法和锂电池负极浆料。

背景技术：

1、新能源是未来经济发展规划中的重点项目，其中，锂电电池备受瞩目。电池在充放电时，其工作原理可简化为离子运动轨迹，即离子在正极和负极之间的脱离/富集。因此，负极是锂电池中重要的组成部分。通常负极由碳材料组成的水溶液涂覆到铜箔上，经烘干、辊压、剪切等工序制成。在实际生产过程中，经常会遇到如下问题：第一、在负极浆料生产过程中，由于碳材料的表面张力原因，在使用水溶剂时，需要长时间的搅拌才可达到完全浸湿的效果，生产效率低；第二、切换物料时，清洗搅拌设备较为困难；第三、在负极浆料涂覆铜箔时，经常出现颗粒状和划痕等问题；第四、负极浆料涂覆铜箔烘干后，需要通过辊压压实铜箔上的固体物，常常会出现因固体物质沾在辊上，而造成极片裸露出铜箔或出现缩孔等问题，失去涂覆效果，使得产品不良率升高。

2、因此，有必要研发一种锂电池负极浆料用润湿剂及其制备方法和锂电池负极浆料，来解决现有的锂电池中负极浆料搅拌工艺时间过长、涂覆时易产生颗粒和划痕、烘干辊压时易产生漏箔、缩孔和裂纹等问题。

技术实现思路

1、本发明目的是提供一种锂电池负极浆料用润湿剂及其制备方法和锂电池负极浆料。

2、本发明的技术方案是：

3、一种锂电池负极浆料用润湿剂，按重量份数计算，包括：非离子改性聚醚50-65份、有机硅20-35份、催化剂0.1-3份、协效剂10-12份和ph调节剂0.1-1份，所述非离子改性聚醚为烯丙醇聚氧烷基醚或聚氧乙烯聚氧丙烯醚；所述有机硅为六甲基硅氧烷或二甲基二氯硅氧烷；所述催化剂为氯铂酸和异丙醇；所述协效剂为聚醚多元醇；所述ph调节剂为nah2po4。

4、本发明的另一技术方案是：

5、一种锂电池负极浆料用润湿剂的制备方法，该方法包括：

6、(1)开启高低温一体机，将非离子改性聚醚和有机硅依次投入防爆釜内，开启搅拌，抽真空，脱水，获得第一混合物；

7、(2)降低所述防爆釜温度，充入氮气保护，减缓真空度至常压，在所述第一混合物中加入催化剂，维持搅拌，升温，反应，分离产物，保留上层液相；

8、(3)升高所述防爆釜温度，抽真空，脱除低沸物，获得第二混合物；

9、(4)降低所述防爆釜温度，充入氮气至常压，在所述第二混合物中加入协效剂和ph调节剂，搅拌，灌装密封，得到锂电池负极浆料用润湿剂。

10、进一步的，在步骤(1)中，所述高低温一体机的温度为120℃，所述搅拌速度为200rpm，所述搅拌的时间为4~6h，所述抽真空至0.08~0.09mpa。

11、进一步的，在步骤(1)中，所述脱水时间为1小时，所述第一混合物的水分含量低于0.1%。

12、进一步的，在步骤(2)中，所述降低所述防爆釜温度至60℃，所述搅拌的速度为200rpm，所述搅拌的时间为1h，所述升温至85℃，所述反应时间为3~4h小时。

13、进一步的，在步骤(3)中，所述升高所述防爆釜温度至120℃，所述抽真空至0.08~0.09mpa。

14、进一步的，在步骤(3)中，所述脱除低沸物3小时，所述第二混合物的水分小于或等于3000ppm。

15、进一步的，在步骤(4)中，所述降低所述防爆釜温度至80℃，所述搅拌的速度为200rpm，所述搅拌的时间为2小时。

16、本发明的第三种技术方案是：

17、一种锂电池负极浆料，按重量份数计算，包括：石墨94-97份、导电炭黑0.5-1.5份、羧甲基纤维素钠0.5-2.5份、水80-100份、sbr水溶液1-3份，润湿剂0.01~0.5份。

18、本发明提供了一种锂电池负极浆料用润湿剂及其制备方法和锂电池负极浆料，有益效果为：通过在锂电池负极浆料内添加润湿剂，提高了负极浆料中固体材料的润湿性，降低了搅拌时间，提高了生产效率；且在切换物料时更易清洗搅拌设备；在负极浆料涂覆过程中，减少了颗粒和划痕问题，提升了负极片产品良率；另外，在负极浆料涂覆后，大大降低了烘干辊压时产生的漏箔、缩孔和裂纹等问题。

技术特征：

1.一种锂电池负极浆料用润湿剂，其特征在于，按重量份数计算，包括：非离子改性聚醚50-65份、有机硅20-35份、催化剂0.1-3份、协效剂10-12份和ph调节剂0.1-1份，所述非离子改性聚醚为烯丙醇聚氧烷基醚或聚氧乙烯聚氧丙烯醚；所述有机硅为六甲基硅氧烷或二甲基二氯硅氧烷；所述催化剂为氯铂酸和异丙醇；所述协效剂为聚醚多元醇；所述ph调节剂为nah2po4。

2.一种根据权利要求1所述的一种锂电池负极浆料用润湿剂的制备方法，其特征在于，该方法包括：

3.根据权利要求2所述的一种锂电池负极浆料用润湿剂的制备方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述高低温一体机的温度为120℃，所述搅拌速度为200rpm，所述搅拌的时间为4~6h，所述抽真空至0.08~0.09mpa。

4.根据权利要求2所述的一种锂电池负极浆料用润湿剂的制备方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述脱水时间为1小时，所述第一混合物的水分含量低于0.1%。

5.根据权利要求2所述的一种锂电池负极浆料用润湿剂的制备方法，其特征在于：在步骤(2)中，所述降低所述防爆釜温度至60℃，所述搅拌的速度为200rpm，所述搅拌的时间为1h，所述升温至85℃，所述反应时间为3~4小时。

6.根据权利要求2所述的一种锂电池负极浆料用润湿剂的制备方法，其特征在于：在步骤(3)中，所述升高所述防爆釜温度至120℃，所述抽真空至0.08~0.09mpa。

7.根据权利要求2所述的一种锂电池负极浆料用润湿剂的制备方法，其特征在于：在步骤(3)中，所述脱除低沸物3小时，所述第二混合物的水分小于或等于3000ppm。

8.根据权利要求2所述的一种锂电池负极浆料用润湿剂的制备方法，其特征在于：在步骤(4)中，所述降低所述防爆釜温度至80℃，所述搅拌的速度为200rpm，所述搅拌的时间为2小时。

9.一种包含根据权利要求1所述的一种锂电池负极浆料用润湿剂的锂电池负极浆料，其特征在于，按重量份数计算，包括：石墨94-97份、导电炭黑0.5-1.5份、羧甲基纤维素钠0.5-2.5份、水80-100份、sbr水溶液1-3份，润湿剂0.01~0.5份。

技术总结
本发明属于锂离子电池技术领域，公开了一种锂电池负极浆料用润湿剂，包括：非离子改性聚醚、有机硅、催化剂、协效剂和pH调节剂。其制备方法为：开启高低温一体机，将非离子改性聚醚和有机硅依次投入防爆釜内，开启搅拌，抽真空，脱水；降温，充氮，至常压，加入催化剂，维持搅拌，升温，反应，分离产物，保留上层液相；升温，抽真空，脱除低沸物；降温，至常压，加入协效剂和pH调节剂，搅拌，灌装密封，得到润湿剂。通过在锂电池负极浆料内添加润湿剂，提高了固体材料的润湿性和生产效率；在切换物料时更易清洗搅拌设备；在负极浆料涂覆过程中，提升了负极片产品良率；在负极浆料涂覆后，大大降低了烘干辊压时产生的漏箔、缩孔和裂纹等问题。

技术研发人员：齐文刚,李文龙,陈建东,王永鹤,郝瑞文
受保护的技术使用者：江苏一特新材料有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14