一种锂离子电池负极水性配方及加工工艺的制作方法
【专利说明】
[0001]技术领域:
本发明涉及锂离子电池配料的生产，特别是一种涉及锂离子电池负极材料的表面浸润处理和母液处理的锂离子电池负极水性配方及加工工艺。
[0002]【背景技术】:
锂离子电池属于加工工序繁多，工艺复杂的产品制造行业，其制造工序的过程能力对产品性能的一致性有着尤为重要的影响。配料工序作为锂电池制造过程中的关键工序和特殊工序，其工序制造水平直接影响到产品性能、质量一致性和成品率的高低。
[0003]优良的配料方法可确保负极活性物质的分散有效性，提高负极接纳和脱出锂离子的能力，延长负极循环寿命，确保电池在多次循环下的使用性能。
[0004]现有技术中锂离子电池负极配料工艺时间长，一般约1h左右，生产成本较高，设备利用率低。在保证电池性能的前提下提高负极配料质量缩短配料时间尤为重要。
[0005]
【发明内容】
:
本发明的目的是提供一种配料时间短，设备利用率高，制造成本低的锂离子电池负极水性配方及加工工艺。
[0006]本发明的技术方案是:一种锂离子电池负极水性配方，其特征在于:其原料重量份配比为:粘结剂:1.0-1.5重量份，增稠剂:0.5-1.0重量份，消泡剂:0.0-1.5重量份，去表面张力剂:0.0-0.5重量份，负极活性物质:45.0-50.0重量份，导电剂:0.5-1.0重量份，溶剂:46.0-55.0重量份。所述增稠剂包括羧甲基纤维素钠；所述粘结剂包括丁苯橡胶、聚丙烯腈共聚物；所述导电剂包括导电炭黑、导电石墨、碳纳米管；所述消泡剂包括乙醇、甲醇；所述去表面张力剂包括N-甲基吡咯烷酮；所述负极活性物质包括天然石墨、钛酸锂、人造石墨、复合石墨；所述溶剂包括去离子水。
[0007]一种锂离子电池负极水性的加工工艺，其特征在于:①表面浸润:在搅拌缸内加入增稠剂、消泡剂、去表面张力剂及导电剂，低速搅拌10-30min ;②母液配置:在工序①浆料中加入全部的溶剂，低速搅拌10-20min，搅拌完毕刮搅拌桨及搅拌缸缸壁，然后高速搅拌60-70min ;③主材分散:在工序②加入全部负极活性物质，低速搅拌5_10min，搅拌完毕刮搅拌桨及搅拌缸缸壁，然后高速搅拌70-80min ;④添加粘结剂:在工序③加入全部的粘结剂，低速搅拌5-10min，搅拌完毕刮搅拌桨及搅拌缸缸壁，然后高速搅拌75_80min。所述的
①、②、③工序均在常压状态下进行，工序④在-0.06MPa至-0.0SMPa条件下进行。所述的低速搅拌速度为公转10-15HZ、自转8-10HZ ;高速搅拌速度为公转20-25HZ、自转20-25HZ。
[0008]所述的羧甲基纤维素钠为外观为白色或微黄色纤维状粉末或白色粉末，无嗅，无味，无毒；易溶于冷水或热水，形成胶状，溶液为中性或微碱性，不溶于乙醇、乙醚、异丙醇、丙酮等有机溶剂，可溶于含水60%的乙醇或丙酮溶液。在羧甲基纤维素钠与水溶解时易在羧甲基纤维素钠粉末表面形成高粘度羧甲基纤维素钠溶胶阻碍溶剂与羧甲基纤维素钠粉末的进一步接触。本发明的设计思想为乙醇、甲醇等有机溶剂可有效的浸润羧甲基纤维素钠粉末的表面，同时乙醇、甲醇等有机溶剂又可以与水任意比例混溶，使羧甲基纤维素钠粉末更易溶解于水中，有效的缩短了羧甲基纤维素钠的溶解时间。
[0009]本发明解决了目前锂离子电池负极配料时间长、设备利用率低、生产成本高的问题，将负极的配料时间缩短在5小时以内，提高了设备利用率、降低了生产成本。
[0010]【具体实施方式】:
实施例1，
一种锂离子电池负极水性配方，其原料重量份配比为:粘结剂:1.0重量份，增稠剂:0.5重量份，负极活性物质:45.0重量份，导电剂:0.5重量份，溶剂:46.0重量份。所述增稠剂为羧甲基纤维素钠；所述粘结剂包括丁苯橡胶；所述导电剂为导电炭黑；所述负极活性物质为天然石墨；所述溶剂包括去离子水。
[0011]①表面浸润:在搅拌缸内加入上述选取好的各种物质，先低速搅拌1min ;②母液配置:在工序①浆料中加入全部的溶剂，低速搅拌lOmin，搅拌完毕刮搅拌桨及搅拌缸缸壁，然后高速搅拌60min ;③主材分散:在工序②加入全部负极活性物质，低速搅拌5min，搅拌完毕刮搅拌桨及搅拌缸缸壁，然后高速搅拌70min ;④添加粘结剂:在工序③加入全部的粘结剂，低速搅拌5min，搅拌完毕刮搅拌桨及搅拌缸缸壁，然后高速搅拌75min。所述的①、②、③工序均在常压状态下进行，工序④在-0.06MPa条件下进行。
[0012]所述的低速搅拌速度为公转10HZ、自转8HZ ;高速搅拌速度为公转20HZ、自转20HZ。
[0013]实施例2，
一种锂离子电池负极水性配方，其特征在于:其原料重量份配比为:粘结剂:1.5重量份，增稠剂:1.0重量份，负极活性物质:50.0重量份，导电剂:1.0重量份，溶剂:55.0重量份。所述增稠剂为羧甲基纤维素钠；所述粘结剂为聚丙烯腈共聚物；所述导电剂为导电石墨；所述负极活性物质包括钛酸锂；所述溶剂包括去离子水。
[0014]①表面浸润:在搅拌缸内加入上述选取好的各种物质，先低速搅拌15min ;②母液配置:在工序①浆料中加入全部的溶剂，低速搅拌15min，搅拌完毕刮搅拌桨及搅拌缸缸壁，然后高速搅拌65min ;③主材分散:在工序②加入全部负极活性物质，低速搅拌7min，搅拌完毕刮搅拌桨及搅拌缸缸壁，然后高速搅拌75min ;④添加粘结剂:在工序③加入全部的粘结剂，低速搅拌6min，搅拌完毕刮搅拌桨及搅拌缸缸壁，然后高速搅拌76min。所述的①、②、③工序均在常压状态下进行，工序④在-0.07MPa条件下进行。
[0015]所述的低速搅拌速度为公转14HZ、自转1HZ ;高速搅拌速度为公转22HZ、自转24HZ。
[0016]实施例3，
一种锂离子电池负极水性配方，其原料重量份配比为:粘结剂:1.2重量份，增稠剂:0.7重量份，负极活性物质:47.0重量份，导电剂:0.7重量份，溶剂:48.0重量份。所述增稠剂包括羧