锂离子电池、锂离子电池负极浆料及其制备方法与流程

本公开涉及电池领域，特别是涉及一种锂离子电池、锂离子电池负极浆料及其制备方法。

背景技术：

1、在锂离子电池的生产工序中，配料是最重要的工序之一，配料所得的浆料质量将直接影响成品电池的各项性能。传统的配料方法有两种，一种是先将粘结剂和溶剂按照一定的配比制备好胶液，然后按照配比依次加入导电剂，然后加入活性物质在搅拌机中按照一定的搅拌速率进行搅拌，调制成所需浆料，行业统一称为湿混搅拌。另一种是将配比好的活性物质、导电剂混合，通过胶液直接加入搅拌机中按照一定的搅拌速率搅拌，调制成所需浆料，行业统一称为干混搅拌。

2、然而，在上述湿混方法的搅拌过程中，活性物质和导电剂等粉料分散效果不佳，因为导电剂十分轻且不易分散，容易团聚造成浆料的混合不均匀，使涂布后的电极极片敷料不均匀，在涂布后的电极极片上存在局部“凹陷”、“凸点”将会导致极片在卷绕过程中存在优先反应点，产生电弧现象，会刺穿隔膜造成电池短路，成为电池的安全隐患。而在干混搅拌中，由于胶的粘度大，在粉料及胶液捏合状态下对设备造成好大损伤，缩短设备使用寿命，且搅拌不好也会出现气泡“斑点”则会使活性物质的利用率下降，影响了电池的容量。

3、因此，亟需一种负极浆料面密度一致性较好的且降低设备损耗的锂离子电池负极浆料制备方法。

技术实现思路

1、本公开的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种负极浆料面密度一致性较好的且降低设备损耗的锂离子电池、锂离子电池负极浆料及其制备方法。

2、本公开的目的是通过以下技术方案来实现的：

3、一种锂离子电池负极浆料的制备方法，包括如下步骤：

4、s100，将活性物质和导电剂进行干混操作，得到干料；

5、s200，将所述干料、增稠剂和极性溶剂混合后进行干料湿润操作，得到混合料；

6、s300，将有机羧酸偶联剂与去离子水进行高速混合操作，得到混合剂；

7、s400，将所述混合料分成n份，并将n份所述混合料逐份加入所述混合剂内进行分散操作，得到混合浆料；

8、s500，将粘结剂加入所述混合浆料后进行搅拌操作，得到所述锂离子电池负极浆料。

9、在其中一个实施例中，将活性物质和导电剂进行干混操作的具体操作步骤为：

10、将干燥高温气体通入所述高速搅拌干混机内；

11、通过所述高速搅拌干混机将所述活性物质和所述导电剂进行搅拌混合；

12、对所述高速搅拌干混机进行抽真空操作，得到所述干料。

13、在其中一个实施例中，将所述干料、增稠剂和极性溶剂混合后进行干料湿润操作的具体操作步骤为：

14、将所述干燥高温气体持续通入所述高速搅拌干混机内；

15、将所述增稠剂和所述极性溶剂加入至所述高速搅拌干混机内进行搅拌操作，得到所述混合料。

16、在其中一个实施例中，将有机羧酸偶联剂与去离子水进行高速混合操作的具体操作步骤为：

17、通过高速搅拌机将所述有机羧酸偶联剂和所述去离子水进行混合搅拌操作，得到所述混合剂。

18、在其中一个实施例中，将所述混合料分成n份，并将n份所述混合料逐份加入所述混合剂内进行分散操作的具体操作步骤为：

19、s410，将所述混合料分成n份；

20、s420，将一份所述混合料加入所述高速搅拌机内与所述混合剂混合后进行高速搅拌操作，同时往所述高速搅拌机内加入高温去离子水；

21、s430，重复s410～s420的操作步骤，直至第n份所述混合料完成s420的步骤；

22、s440，对所述高速搅拌机内进行刮料操作；

23、s450，对刮料后的所述高速搅拌机内进行抽真空操作；

24、s460，对抽真空后的所述高速搅拌机内进行高速分散操作，得到所述混合浆料。

25、在其中一个实施例中，将粘结剂加入所述混合浆料后进行搅拌操作的具体操作步骤为：

26、将所述粘结剂加入所述高速搅拌机内与所述混合浆料混合后进行搅拌分散操作，得到所述锂离子电池负极浆料。

27、在其中一个实施例中，所述增稠剂为羧甲基纤维素。

28、在其中一个实施例中，所述极性溶剂为n-甲基吡咯烷酮溶剂。

29、一种锂离子电池负极浆料，采用上述中任一项实施例所述的锂离子电池负极浆料的制备方法制备得到；

30、所述去离子水的用量占所述活性物质的重量百分比为75％～115％，所述导电剂的用量占所述活性物质的重量百分比为1.5％～3.5％，所述粘结剂的用量占所述活性物质的重量百分比为1.2％～2.8％，所述极性溶剂的用量占所述活性物质的重量百分比为2.0％～2.5％，所述有机羧酸偶联剂的用量占所述活性物质的重量百分比为0.3％～0.5％。

31、一种锂离子电池，包括上述实施例所述的锂离子电池负极浆料。

32、与现有技术相比，本公开至少具有以下优点：

33、1、由于极性溶剂和有机羧酸偶联剂的加入可以大幅改善活性物质与导电剂的亲水性，而且混合料分成n份并将n份混合料逐份加入混合剂内进行分散操作，使得混合料与混合剂能够充分混匀，如此能够有效地提升了锂离子电池负极浆料的面密度一致性，从而有效地提升了锂离子电池的一致性，进而有效地提升了锂离子电池的性能。

34、2、由于活性物质和导电剂进行干混操作，能够降低混合料的颗粒大小，从而减少混合浆料的大颗粒含量，进而有效地提升了锂离子电池负极浆料的面密度一致性。又因为极性溶剂和有机羧酸偶联剂的加入可以大幅改善活性物质和导电剂的亲水性，如此能够缩短混合料和混合剂的混匀时间，同时还有效地降低了设备的损耗。

技术特征：

1.一种锂离子电池负极浆料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的锂离子电池负极浆料的制备方法，其特征在于，将活性物质和导电剂进行干混操作的具体操作步骤为：

3.根据权利要求2所述的锂离子电池负极浆料的制备方法，其特征在于，将所述干料、增稠剂和极性溶剂混合后进行干料湿润操作的具体操作步骤为：

4.根据权利要求3所述的锂离子电池负极浆料的制备方法，其特征在于，将有机羧酸偶联剂与去离子水进行高速混合操作的具体操作步骤为：

5.根据权利要求4所述的锂离子电池负极浆料的制备方法，其特征在于，将所述混合料分成n份，并将n份所述混合料逐份加入所述混合剂内进行分散操作的具体操作步骤为：

6.根据权利要求5所述的锂离子电池负极浆料的制备方法，其特征在于，将粘结剂加入所述混合浆料后进行搅拌操作的具体操作步骤为：

7.根据权利要求1所述的锂离子电池负极浆料的制备方法，其特征在于，所述增稠剂为羧甲基纤维素。

8.根据权利要求1所述的锂离子电池负极浆料的制备方法，其特征在于，所述极性溶剂为n-甲基吡咯烷酮溶剂。

9.一种锂离子电池负极浆料，其特征在于，采用权利要求1-8中任一项所述的锂离子电池负极浆料的制备方法制备得到；

10.一种锂离子电池，其特征在于，包括权利要求9所述的锂离子电池负极浆料。

技术总结
本公开提供一种锂离子电池、锂离子电池负极浆料及其制备方法，上述的锂离子电池负极浆料的制备方法包括如下步骤：S100，将活性物质和导电剂进行干混操作，得到干料。S200，将所述干料、增稠剂和极性溶剂混合后进行干料湿润操作，得到混合料。S300，将有机羧酸偶联剂与去离子水进行高速混合操作，得到混合剂。S400，将所述混合料分成N份，并将所述混合料逐份加入所述混合剂内进行分散操作，得到混合浆料。S500，将粘结剂加入所述混合浆料后进行搅拌操作，得到所述锂离子电池负极浆料。

技术研发人员：周文堂,胡小平,杨钊,柴克鹏,刘玉梅,何东红,刘雅杰
受保护的技术使用者：甘肃大象能源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/25