一种锂离子电池电极浆料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种锂离子电池电极浆料的制备方法，包括以下步骤：将粘结剂与溶剂体积的40～50％混合均匀，制备得到胶液；将活性物与剩余溶剂进行公转搅拌0.5～1h得到活性物溶液；再将导电剂加入活性物溶液中进行公转搅拌0.5～1h；将胶液加入到前一步骤中进行真空机械搅拌1～3h，即可制备得到锂离子电池电极浆料。操作步骤简单，降低了打浆时间，提高了打浆效率以及浆料的稳定性和均匀性，提高了生产效率并降低了能耗；所得锂离子电池电极浆料的粘度适宜，分散性及细度良好，由此制备得到的锂离子电池的性能优异。

Preparation method of electrode paste for lithium ion battery

The invention discloses a preparation method of electrode paste for lithium ion batteries, which comprises the following steps: mixing the binder with 40-50% of the solvent volume evenly to prepare the glue; stirring the active substance with the residual solvent by revolution for 0.5-1 h to obtain the active substance solution; and then adding the conductive agent into the active substance solution for rotation stirring. The electrode paste for lithium-ion batteries can be prepared by mixing 0.5-1 h, adding the glue to the previous step and stirring for 1-3 h in vacuum. The operation procedure is simple, the beating time is reduced, the beating efficiency, the stability and uniformity of the slurry are improved, the production efficiency is improved and the energy consumption is reduced.

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池电极浆料的制备方法
本专利技术涉及锂离子电池制造领域，具体涉及一种锂离子电池电极浆料的制备方法。
技术介绍
锂离子电池具有能量密度高、循环寿命长无环境污染等诸多优点，受到人们的广泛青睐，被应用于人类生活的方方面面，包括为各类电子产品提供能源，储能，新能源电动汽车等等。配料打浆是锂离子电池制备的重要环节。目前打浆主要将导电剂和活性物按照顺序加入到胶液当中，进行机械搅拌，加入导电剂和活性物后容易形成团聚，不易分散，打浆时间较久，降低了生产效率以及影响锂离子电池的自放电性能、循环性能以及安全性能等。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种锂离子电池电极浆料的制备方法。所述制备方法可提高生产效率，降低能耗，提高了电极浆料的稳定性和均匀性，此外使得导电剂与活性物的接触位点增多，提高电池性能。本专利技术采取的技术方案为：一种锂离子电池电极浆料的制备方法，包括以下步骤：S1：将粘结剂与溶剂体积的40～50％混合均匀，制备得到胶液；S2：将活性物与剩余溶剂进行公转搅拌0.5～1h得到活性物溶液；再将导电剂加入活性物溶液中进行公转搅拌0.5～1h；这样在搅拌的作用下，导电剂与溶液中的活性物充分接触，提高两者接触位点，进而提高电池性能；S3将步骤S1得到的胶液加入到步骤S2中进行真空机械搅拌1～3h，即可制备得到锂离子电池电极浆料。真空搅拌可有效消除搅拌过程中产生的气泡，使得活性物、导电剂、粘结剂混合更加均匀，三者接触充分。所述活性物、导电剂、粘结剂三者的重量之比为(90～97)：(1～5)：(2～5)。如果粘结剂比值过高，会影响电池倍率以及循环性能，粘结剂比值过低，极片容易掉料，电池内阻偏大；如果导电剂比值过低，则电池内阻偏大，导电剂比值过高，会影响活性物或粘结剂的比值，不利于电池整体设计；同理，活性物比值过高会导致导电剂或者粘结剂的比例偏小从而影响电池极片粘结性或者电芯内阻，如果活性物比值过小，则会影响降低电池实际能量密度。所述溶剂的重量为所述活性物重量的40～60％。溶剂比例过低，制备浆料粘度过高，溶剂比例过高，制备浆料粘度过低，均无法顺利进行涂布。所述步骤S2中，公转的速度为20～60rpm。速度低，影响效率，速度过高，制备胶液或者浆料容易产生飞溅。所述步骤S3中，真空机械搅拌的参数为：公转速度为20～60rpm，自转线速度为10～25m/s，真空度为-0.1～-0.085MPa。公转和自转同时进行，公转使得浆料中活性物、导电剂、粘结剂混合，自转是将三者充分分散均匀在溶剂中。在此速度区间已经可以满足生产，速度低了达不到效果，延长了生产时间，速度高了会对机器造成损伤，且不利于生产控制。所述活性物包括磷酸铁锂或三元正极材料。所述三元材料中Ni、Co、Mn三者的摩尔比为4:2:4、3:3:3、5:2:3、7:1.5:1.5或8:1:1。所述粘结剂为聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠的一种或多种。所述导电剂为炭黑、碳纤维、石墨烯、碳纳米管、导电石墨的一种或者几种。所述溶剂为N-甲基吡咯烷酮，以及加入聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺的一种或多种分散剂。本专利技术还提供了根据上述制备方法制备得到的锂离子电池电极浆料。所述锂离子电池电极浆料的粘度为2000～10000mPa.s，在此粘度范围，便于进行生产涂布。本专利技术提供的锂离子电池电极浆料的制备方法中，预先将活性物分散在部分溶剂中形成溶液，再将导电剂加入到活性物溶液中进行混合分散；最后加入由粘结剂和部分溶剂混合得到的胶液，加入后粘结剂将活性物与导电剂均匀粘结在一起。本专利技术通过首先将导电剂加入到活性物的溶液中混合均匀，提高了活性物和导电剂相互之间的接触位点，进而了提高电池性能，整体浆料分散均匀，避免了粉料直接加入胶液中，粉料形成团聚，不易分散，降低了打浆时间，提高了打浆效率，此外只需机械公转搅拌，降低了搅拌能耗。并在胶液加入步骤中采用真空机械搅拌，缩短了搅拌的时间。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：操作步骤简单，降低了打浆时间，提高了打浆效率以及浆料的稳定性和均匀性，提高了生产效率并降低了能耗；所得锂离子电池电极浆料的粘度适宜，分散性及细度良好，由此制备得到的锂离子电池的性能优异。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术进行详细说明。实施例1一种锂离子电池电极浆料的制备方法，包括以下步骤：S1：将粘结剂聚偏氟乙烯与一半的溶剂N-甲基吡咯烷酮混合均匀，制备得到胶液；S2：将活性物磷酸铁锂与另一半溶剂N-甲基吡咯烷酮加入到搅拌锅中进行公转搅拌0.5h得到活性物溶液，公转的速度为20rpm；再将导电剂炭黑加入活性物溶液中进行公转搅拌1h，公转的速度为20rpm；S3：将步骤S1得到的胶液加入到步骤S2中进行真空机械搅拌2h，搅拌的速度为公转的速度为20rpm，自转线速度为15m/s，真空度为-0.085Mpa，即可制备得到锂离子电池电极浆料。以上步骤中，磷酸铁锂、炭黑、聚偏氟乙烯三者的重量之比为94:3:3；N-甲基吡咯烷酮的质量为磷酸铁锂质量的40％。实施例2一种锂离子电池电极浆料的制备方法，包括以下步骤：S1：将粘结剂聚偏氟乙烯与溶剂N-甲基吡咯烷酮体积的40％混合均匀，制备得到胶液；S2：将三元正极材料与剩余溶剂N-甲基吡咯烷酮加入到搅拌锅中进行公转搅拌1h得到活性物溶液，公转的速度为25rpm；再将导电剂炭黑加入活性物溶液中进行公转搅拌1h，公转的速度为25rpm；S3将步骤S1得到的胶液加入到步骤S2中进行真空机械搅拌2h，搅拌的速度为公转的速度为25rpm，自转线速度为18m/s，真空度为-0.085Mpa，即可制备得到锂离子电池电极浆料。以上步骤中，三元正极材料、炭黑、聚偏氟乙烯三者的重量之比为95:2:3；N-甲基吡咯烷酮的质量为三元正极材料质量的42％。实施例3一种锂离子电池电极浆料的制备方法，包括以下步骤：S1：将粘结剂聚偏氟乙烯与溶剂N-甲基吡咯烷酮体积的45％混合均匀，制备得到胶液；S2：将三元正极材料(Ni：Co：Mn＝8:1:1)与剩余溶剂N-甲基吡咯烷酮加入到搅拌锅中进行公转搅拌0.8h得到活性物溶液，公转的速度为50rpm；再将导电剂炭黑加入活性物溶液中进行公转搅拌0.5h，公转的速度为60rpm；S3将步骤S1得到的胶液加入到步骤S2中进行真空机械搅拌1h，搅拌的速度为公转的速度为35rpm，自转线速度为25m/s，真空度为-0.1Mpa，即可制备得到锂离子电池电极浆料。以上步骤中，三元正极材料(Ni：Co：Mn＝8:1:1)、炭黑、聚偏氟乙烯三者的重量之比为96:2:2；N-甲基吡咯烷酮的质量为三元正极材料质量的60％。实施例4一种锂离子电池电极浆料的制备方法，包括以下步骤：S1：将粘结剂聚四氟乙烯与一半的溶剂N-甲基吡咯烷酮混合均匀，制备得到胶液；S2：将活性物磷酸铁锂与另一半溶剂N-甲基吡咯烷酮加入到搅拌锅中进行公转搅拌0.5h得到活性物溶液，公转的速度为20rpm；再将导电剂碳纳米管加入活性物溶液中进行公转搅拌1h，公转的速度为20rpm；S3：将步骤S1得到的胶液加入到步骤S2中进行真空机械搅拌2h，搅拌的速度为公转的速度为20rpm，自转线速度为15m/s，真空度为-0.085Mpa，即可制备得到锂离本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子电池电极浆料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将粘结剂与溶剂体积的40～50％混合均匀，制备得到胶液；S2：将活性物与剩余溶剂进行公转搅拌0.5～1h得到活性物溶液；再将导电剂加入活性物溶液中进行公转搅拌0.5～1h；S3：将步骤S1得到的胶液加入到步骤S2中进行真空机械搅拌1～3h，即可制备得到锂离子电池电极浆料。

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池电极浆料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将粘结剂与溶剂体积的40～50％混合均匀，制备得到胶液；S2：将活性物与剩余溶剂进行公转搅拌0.5～1h得到活性物溶液；再将导电剂加入活性物溶液中进行公转搅拌0.5～1h；S3：将步骤S1得到的胶液加入到步骤S2中进行真空机械搅拌1～3h，即可制备得到锂离子电池电极浆料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述活性物、导电剂、粘结剂三者的重量之比为(90～97)：(1～5)：(2～5)。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：所述溶剂的重量为所述活性物重量的40～60％。4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中，公转的速度为20～60rp...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔李三，朱睿，周双，王龙超，
申请(专利权)人：安徽益佳通电池有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34