一种锂离子电池负极浆料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及锂离子电池负极浆料及其制备方法，该锂离子电池负极浆料包括如下质量百分比的原料组分：活性物质：45.0％～48.0％；导电剂：0.6％～1.0％；防沉淀剂：0.6％～1.0％；粘结剂：2.0％～3.0％；稳定剂：1.0％～2.0％；溶剂：余量；锂离子电池负极浆料可极大解决负极涂布时会出现气泡、黑点、麻点等各种外观不良的问题，尤其是麻点问题；该锂离子电池负极浆料具有制作成本低、适用范围广的优点，且由该锂离子负极浆料制得的电池，其电芯性能稳定。该锂离子电池负极浆料的制备方法，操作简单、设备要求低、便于普及和应用。

A negative paste for lithium ion batteries and its preparation method

The present invention relates to cathode paste for lithium ion batteries and its preparation method. The cathode paste for lithium ion batteries comprises the following components: active material: 45.0%-48.0%; conductive agent: 0.6%-1.0%; anti-precipitation agent: 0.6%-1.0%; binder: 2.0%-3.0%; stabilizer: 1.0%-2.0%; solvent: surplus; cathode paste for lithium ion batteries. The negative paste for lithium ion batteries has the advantages of low cost and wide application range, and the battery made from the negative paste for lithium ion batteries has stable core performance. The preparation method of the negative paste for lithium ion batteries has the advantages of simple operation, low equipment requirements, easy popularization and application.

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池负极浆料及其制备方法
本专利技术涉及锂离子电池
，更具体地说，涉及一种锂离子电池负极浆料及其制备方法。
技术介绍
锂离子电池自20世纪90年代日本索尼公司正式推出商业化以来飞速发展，广泛应用于3C、储能、动力电池等领域。伴随着世界新能源汽车的发展，锂离子电池作为动力电池已经发展到一个新的阶段；同时作为动力电池，其性能和安全要求也越来越高，对锂离子电池的制造要求也越来越高；目前锂离子电池主流企业负极依然使用铜箔作为集流体，石墨体系作为活性物质；作为锂离子电池制造关键环节之一---涂布工序是目前各个电池厂商都在积极改进和研发的课题；其研究内容包括面密度一致性、尺寸精度及外观等，其中负极涂布的外观是最为挑战的课题；由于负极浆料使用水性体系，其涂布时会出现气泡、黑点、麻点等各种外观不良；其中麻点的解决具有较高的难度，且同种方案解决效果不稳定，反复发生。所谓负极涂布麻点，指的是在负极浆料涂覆到集流体上，干燥完成之后，极片出现色感或手感凹凸不平的现象。麻点形成机理：涂布实质上是将集流体表面由空气被浆料取代的过程，在这过程中气固界面被固液界面取代，这个取代过程可以用润湿方程式(杨氏方程)表示，润湿方程式：γSG-γSL＝γLGcosθ(γSG代表固/气界面张力(固体表面张力)，γSL代表固/液界面张力，γLG代表液气张力(液体表面张力)，θ为接触角)；涂布时由于存在润湿过程，浆料不能够很好的平铺到集流体表面，会造成涂布不均匀，进而形成表面凹凸不平的麻点；根据润湿方程式，为使得液体铺展，接触角θ接近0°，γSG(固体表面张力)越大越好，而γSL(固/液表面张力)和γLG(液体表面张力)越小越好；涂覆好的浆料在干燥过程中，由于溶剂在涂层表面挥发，将产生两种作用，首先溶剂挥发吸热，使挥发中心附近温度降低，其次挥发中心附近浆料和成膜物浓度增大；这两种作用都使挥发中心液体表面张力增大，这样挥发中心附近浆料比中心处浆料有更高的表面张力，形成中心向外拉的张力，同时由于挥发中心与中心处固含量不同，将形成上下方向的对流旋涡，这种作用力的存在，使得膜片表面不均匀，进而形成凹凸不平的麻点。为了解决涂布后的负极片外观不良的问题，目前，存在两种解决方式，第一种是改善负极浆料分散性：如采取高速分散、捏合搅拌等配料工艺；但是采取这种方式，设备性能要求高，投资大，较难普及和应用。第二种是改变了负极浆料组成，导致电芯性能受到影响，同时其改善效果不稳定，需要反复进行。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，提供一种不仅能够解决锂离子电池负极涂布时出现外观不良等弊端，而且能够降低生产成本，便于普及应用，且制得的锂离子性能稳定的锂离子电池负极浆料及其制备方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种锂离子电池负极浆料，包括如下质量百分比的原料组分：活性物质：45.0％～48.0％；导电剂：0.6％～1.0％；防沉淀剂：0.6％～1.0％；粘结剂：2.0％～3.0％；稳定剂：1.0％～2.0％；溶剂：余量。优选地，所述稳定剂包括乙烯碳酸酯。优选地，所述活性物质包括天然石墨、人造石墨、中间相碳微球中的一种或多种。优选地，所述导电剂包括导电碳黑、导电石墨、乙炔黑、导电纤维、碳纳米管中的一种或多种。优选地，所述防沉淀剂包括羟甲基纤维素钠；所述粘结剂包括丁苯橡胶；所述溶剂包括去离子水。本专利技术还构造一种锂离子电池负极浆料的制备方法，包括以下步骤：S1、配制稳定剂溶液：将1.0％～2.0％的稳定剂以及4％～8％溶剂加入到溶解罐中，搅拌至混合均匀；S2、配制防沉淀剂溶液：将0.6％～1.0％的防沉淀剂和34％～41％的溶剂加入至溶解罐中，搅拌至混合均匀；S3、配制负极浆料：将45.0％～48.0％的活性物质、0.6％～1.0％的导电剂、配制好的防沉淀剂溶液、配制好的稳定剂溶液、2.0％～3.0％的粘结剂、其余的溶剂加入搅拌机中，搅拌至混合均匀；或者，包括以下步骤：S'1、配制稳定剂乳液：将1.0％～2.0％的稳定剂、0.5％～1.5％溶剂以及2.0％～3.0％的粘结剂加入到溶解罐中，搅拌至混合均匀；S'2、配制防沉淀剂溶液：将0.6％～1.0％的防沉淀剂和34％～41％溶剂加入至溶解罐中，搅拌至混合均匀；S'3、配制负极浆料：将45.0％～48.0％的活性物质、0.6％～1.0％的导电剂、配制好的防沉淀剂溶液、配制好的稳定剂乳液、其余的溶剂加入搅拌机中，搅拌至混合均匀。优选地，所述步骤S3，包括以下步骤：S3.1、将所述活性物质和所述导电剂加入搅拌机中，搅拌至混合均匀；S3.2、加入部分所述防沉淀剂溶液至所述搅拌机中，搅拌至混合均匀；S3.3、加入所述溶剂、其余的所述防沉淀剂溶液以及所述稳定剂溶液至所述搅拌机中，并置于真空条件下，搅拌均匀；S3.4，加入所述粘结剂至所述搅拌机中，并置于真空条件下，搅拌均匀，制得负极浆料。优选地，所述步骤S'3包括以下步骤：S'3.1、将所述活性物质和所述导电剂加入搅拌机中，搅拌至混合均匀；S'3.2、加入部分所述防沉淀剂溶液至所述搅拌机中，搅拌至混合均匀：S'3.3、加入所述溶剂、其余的所述防沉淀剂溶液至所述搅拌机中，并置于真空条件下，搅拌均匀；S'3.4、加入所述稳定剂乳液至所述搅拌机中，并置于真空条件下，搅拌均匀，制得负极浆料。优选地，所述步骤S'3包括以下步骤S'3.1、将所述防沉淀剂溶液、所述溶剂以及所述导电剂加入搅拌机中，搅拌至混合均匀；S'3.2、加入所述活性物质至所述搅拌机中，并置于真空条件下，搅拌至混合均匀：S'3.3、加入所述稳定剂乳液至所述搅拌机中，并置于真空条件下，搅拌均匀，制得负极浆料。优选地，所述真空条件的真空度≤-90KPa。实施本专利技术的锂离子电池负极浆料及其制备方法，具有以下有益效果：通过往负极浆料添加1.0％～2.0％的稳定剂，该稳定剂可以在一定程度上降低液体表面张力，减轻对流旋蜗的形成，进而减少或避免涂布过程麻点外观缺陷；极大解决负极涂布时会出现气泡、黑点、麻点等各种外观不良的问题，尤其是麻点问题，由于涂布均一性提高，极片的粘结力也相应的得到改善。锂离子电池负极浆料具有制作成本低、适用范围广的优点，且由该锂离子负极浆料制得的电池，其电芯性能稳定。该锂离子电池负极浆料的制备方法，操作简单、设备要求低、便于普及和应用。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：图1是本专利技术锂离子电池负极浆料的制备方法的流程图；图2是本专利技术锂离子电池负极浆料的制备方法的另一实施例的流程图；图3是本专利技术锂离子电池负极浆料对比例1制得的负极片的外观图；图4是本专利技术锂离子电池负极浆料实施例1制得的负极片的外观图；图5是本专利技术锂离子电池负极浆料对比实施例1的10.5C放电容量比较示意图；图6是本专利技术锂离子电池负极浆料对比实施例1的内阻比较示意图；图7是本专利技术锂离子电池负极浆料对比实施例1开路电压比较示意图；图8是本专利技术锂离子电池负极浆料对比例2制得的负极片的外观图；图9是本专利技术锂离子电池负极浆料实施例2制得的负极片的外观图；图10是本专利技术锂离子电池负极浆料对比实施例2的10.5C放电容量比较示意图；图11是本专利技术锂离子电池负极浆料对比实施例2的内阻比较示意图；图12是本专利技术锂离子本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子电池负极浆料，其特征在于，包括如下质量百分比的原料组分：活性物质：45.0％～48.0％；导电剂：0.6％～1.0％；防沉淀剂：0.6％～1.0％；粘结剂：2.0％～3.0％；稳定剂：1.0％～2.0％；溶剂：余量。

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池负极浆料，其特征在于，包括如下质量百分比的原料组分：活性物质：45.0％～48.0％；导电剂：0.6％～1.0％；防沉淀剂：0.6％～1.0％；粘结剂：2.0％～3.0％；稳定剂：1.0％～2.0％；溶剂：余量。2.根据权利要求1所述的锂离子电池负极浆料，其特征在于，所述稳定剂包括乙烯碳酸酯。3.根据权利要求1所述的锂离子电池负极浆料，其特征在于，所述活性物质包括天然石墨、人造石墨、中间相碳微球中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的锂离子电池负极浆料，其特征在于，所述导电剂包括导电碳黑、导电石墨、乙炔黑、导电纤维、碳纳米管中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的锂离子电池负极浆料，其特征在于，所述防沉淀剂包括羟甲基纤维素钠；所述粘结剂包括丁苯橡胶；所述溶剂包括去离子水。6.一种锂离子电池负极浆料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、配制稳定剂溶液：将1.0％～2.0％的稳定剂以及4％～8％溶剂加入到溶解罐中，搅拌至混合均匀；S2、配制防沉淀剂溶液：将0.6％～1.0％的防沉淀剂和34％～41％的溶剂加入至溶解罐中，搅拌至混合均匀；S3、配制负极浆料：将45.0％～48.0％的活性物质、0.6％～1.0％的导电剂、配制好的防沉淀剂溶液、配制好的稳定剂溶液、2.0％～3.0％的粘结剂、其余的溶剂加入搅拌机中，搅拌至混合均匀；或者，包括以下步骤：S'1、配制稳定剂乳液：将1.0％～2.0％的稳定剂、0.5％～1.5％溶剂以及2.0％～3.0％的粘结剂加入到溶解罐中，搅拌至混合均匀；S'2、配制防沉淀剂溶液：将0.6％～1.0％的防沉淀剂和34％～41％溶剂加入至溶解罐中，搅拌至混合均匀；S'3、配...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈振双，
申请(专利权)人：惠州拓邦电气技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44