一种锂离子电池导电剂的分散方法技术

本发明专利技术涉及一种锂离子电池导电剂的分散方法，包括如下步骤：配制导电剂悬浮体；配制正极主材料浆料；配制负极主材料浆料；配制正极浆料；配制负极浆料。本发明专利技术有益效果：本发明专利技术通过二次配料法，通过采用固体分散剂先将导电剂单独配置成均匀分散的稳定悬浮体系，再将导电剂浆料加入正、负极主材料浆料体系中，可以解决大比表面的导电剂难分散均匀的问题；且导电剂浆料可以提前配置，需要时直接加入，可缩短分散导电剂所需的搅拌时间，提高生产效率。

A method of dispersing the conductive agent of lithium ion battery

The invention relates to a method for dispersing the conductive agent of lithium ion battery, including the following steps: preparing the conductor suspension, preparing the main material slurry of the positive electrode, preparing the main material slurry of the negative electrode, preparing the positive size slurry and preparing the negative slurry. The invention has beneficial effects: by using the two proportioning method, a solid dispersant is used to separate the conductive agent into a stable and dispersed stable suspension system first, and then the conductive agent slurry is added to the positive and negative main material slurry system to solve the problem that the conductive agent on the surface is difficult to disperse and uniform; and the conductive agent size can be solved. It can be configured in advance and directly added when needed, which can shorten the mixing time needed for dispersing conductive agent and increase production efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池导电剂的分散方法
本专利技术涉及锂离子电池加工
，尤其涉及一种锂离子电池导电剂的分散方法。
技术介绍
由于目前用于锂离子电池的正极活性材料多为过渡金属氧化物或者过渡金属磷酸盐，它们都是半导体或者绝缘体，导电性较差，为了保证锂离子电池电极具有良好的充放电性能，所以在极片制作的时候通常会加入一定量的导电物质，在具活性物质之间、活性物质与集流体之间起到收集微电流的作用以减小电极的接触电阻，加速电子的移动速率。同时，能有效地提高锂离子电池在电极材料中的迁移速率，从而提高电极的充放电速率，这种导电物质就是我们所说的导电剂。常用的锂离子电池导电剂有炭黑（SP）、导电石墨（KS-6）、碳纳米管和纳米碳纤维（VGCF）、碳纳米管（CNT）、石墨烯导电剂等；但基本上导电性能特别好的导电剂都是颗粒特别细小、比表面积特别大、吸油值比较大，但是对于分散的要求都比较高；如果分散这一面做得不好，导电性能再强的导电剂在锂电池的应用中也不会体现出特别优良的效果，所以导电剂能否发挥其优异的导电性能很大程度上取决于其在正负极浆料中的分散状态。现有的常规锂离子电池导电剂添加方法均是在配料过程中将固体导电剂粉末加入浆料中，高速搅拌下使其达到均匀分散状态，但此方法对于颗粒较小、比表面积较大的导电材料适用性较差，从而导致本身性能优良的导电剂并未发挥其最佳性能。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种锂离子电池导电剂的分散方法，解决了现有导电剂添加方式不利于其分散，造成锂离子电池的性能较低的问题。本专利技术为解决上述提出的问题所采用的技术方案是：一种锂离子电池导电剂的分散方法，包括如下步骤：1）配制导电剂悬浮体：分别将一定比例的导电剂、分散剂、溶剂三者混合后放入三维运动混合机内以公转10-60Hz，自转20-65Hz的转速搅拌1-6h，使其形成稳定的导电剂悬浮体，所述导电剂、分散剂之间的配重比例如下，导电剂：分散剂=1：3-1：2，且所制的导电剂悬浮体的固含量为20-25%；2）配制正极主材料浆料：分别将一定量的N-甲基吡咯烷酮、粘结剂聚偏氟乙烯、镍钴锰三元电池材料依次加入搅拌机内混合并以25Hz的转速搅拌1.5h，且所述N-甲基吡咯烷酮、粘结剂聚偏氟乙烯、镍钴锰三元电池材料之间的配重比例为3：1:6；3）配制负极主材料浆料：分别将一定量的人造石墨、羧甲基纤维素钠、丁苯橡胶依次加入搅拌机内混合并以25Hz转速搅拌2.5h，且所述人造石墨、羧甲基纤维素钠、丁苯橡胶的配重比例为71：1：4；4）配制正极浆料：将步骤1）中制得的一定量的所述导电剂悬浮体、步骤2）中制得的一定量的所述正极主材料浆料和胶液三者机械分散后制得正极浆料，且在三维运动混合机内混合后以公转20-60Hz，自转20-65Hz转速搅拌0.5-2h，制得正极浆料；5）配制负极浆料：将步骤1）中制得的一定量的所述导电剂悬浮体、步骤3）中制得的一定量的所述负极主材料浆料和胶液三者机械分散后制得负极浆料，且在三维运动混合机内混合后以公转20-60Hz，自转20-65Hz转速搅拌0.5-2h，制得负极浆料；所述的步骤1）中导电剂为导电炭黑、导电石墨粉、科琴黑、乙炔黑、碳纳米管、纳米碳纤维、碳纳米管、石墨烯中的任意一种或多种之间任意配比的混合。所述的步骤1）中分散剂为聚乙二醇4000、聚乙二醇6000、聚乙烯吡咯酮、丙烯酸类聚合物表面活性剂LBD-1中的任一种。所述的步骤1）中溶剂在油性配方时选用去离子水；溶剂在水性配时选用N-甲基吡咯烷酮。所述的步骤4）中导电剂悬浮体、正极主材料浆料之间的重量比为1：4.8。所述的步骤5）中导电剂悬浮体、负极主材料浆料之间的重量比为1：2.5。本专利技术的有益效果在于：本专利技术通过二次配料法，通过采用固体分散剂先将导电剂单独配置成均匀分散的稳定悬浮体系，再将导电剂浆料加入正、负极主材料浆料体系中，可以解决大比表面的导电剂难分散均匀的问题；且导电剂浆料可以提前配置，需要时直接加入，可缩短分散导电剂所需的搅拌时间，提高生产效率。附图说明图1是本专利技术中未添加分散剂的负极浆料手动刮涂效果图；图2是本专利技术中添加分散剂且二次分散的负极浆料手动刮涂效果图。具体实施方式下面结合附图1-2进一步说明本专利技术的实施例。实施例11）配制导电剂悬浮体：分别将一定比例的导电剂、分散剂、溶剂三者混合后放入三维运动混合机内以公转15Hz，自转35Hz的转速搅拌2h，使其形成稳定的导电剂悬浮体，所述导电剂、分散剂之间的配重比例如下，导电剂：分散剂=1：3，且所制的导电剂悬浮体的固含量为20%；2）配制正极主材料浆料：分别将一定量的N-甲基吡咯烷酮、粘结剂聚偏氟乙烯、镍钴锰三元电池材料依次加入搅拌机内混合并以25Hz的转速搅拌1.5h，且所述N-甲基吡咯烷酮、粘结剂聚偏氟乙烯、镍钴锰三元电池材料之间的配重比例为3：1:6；3）配制负极主材料浆料：分别将一定量的人造石墨、羧甲基纤维素钠、丁苯橡胶依次加入搅拌机内混合并以25Hz转速搅拌2.5h，且所述人造石墨、羧甲基纤维素钠、丁苯橡胶的配重比例为71：1：4；4）配制正极浆料：将步骤1）中制得的一定量的所述导电剂悬浮体、步骤2）中制得的一定量的所述正极主材料浆料和胶液三者机械分散后制得正极浆料，且在三维运动混合机内混合后以公转35Hz，自转30Hz转速搅拌0.8h，制得正极浆料；5）配制负极浆料：将步骤1）中制得的一定量的所述导电剂悬浮体、步骤3）中制得的一定量的所述负极主材料浆料和胶液三者机械分散后制得负极浆料，且在三维运动混合机内混合后以公转35Hz，自转30Hz转速搅拌0.8h，制得负极浆料；所述的步骤1）中导电剂为导电炭黑。所述的步骤1）中分散剂为聚乙二醇4000。所述的步骤1）中溶剂为油性配方选用去离子水。所述的步骤4）中导电剂悬浮体、正极主材料浆料之间的重量比为1：4.8。所述的步骤5）中导电剂悬浮体、负极主材料浆料之间的重量比为1：2.5。实施例21）配制导电剂悬浮体：分别将一定比例的导电剂、分散剂、溶剂三者混合后放入三维运动混合机内以公转40Hz，自转40Hz的转速搅拌4h，使其形成稳定的导电剂悬浮体，所述导电剂、分散剂之间的配重比例如下，导电剂：分散剂=1：2，且所制的导电剂悬浮体的固含量为22%；2）配制正极主材料浆料：分别将一定量的N-甲基吡咯烷酮、粘结剂聚偏氟乙烯、镍钴锰三元电池材料依次加入搅拌机内混合并以25Hz的转速搅拌1.5h，且所述N-甲基吡咯烷酮、粘结剂聚偏氟乙烯、镍钴锰三元电池材料之间的配重比例为3：1：6；3）配制负极主材料浆料：分别将一定量的人造石墨、羧甲基纤维素钠、丁苯橡胶依次加入搅拌机内混合并以25Hz转速搅拌2.5h，且所述人造石墨、羧甲基纤维素钠、丁苯橡胶的配重比例为71：1：4；4）配制正极浆料：将步骤1）中制得的一定量的所述导电剂悬浮体、步骤2）中制得的一定量的所述正极主材料浆料和胶液三者机械分散后制得正极浆料，且在三维运动混合机内混合后以公转35Hz，自转50Hz转速搅拌1h，制得正极浆料；5）配制负极浆料：将步骤1）中制得的一定量的所述导电剂悬浮体、步骤3）中制得的一定量的所述负极主材料浆料和胶液三者机械分散后制得负极浆料，且在三维运动混合机内混合后以公转35Hz，自本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子电池导电剂的分散方法，其特征在于，包括如下步骤：1）配制导电剂悬浮体：分别将一定比例的导电剂、分散剂、溶剂三者混合后放入三维运动混合机内以公转10‑60Hz，自转20‑65Hz的转速搅拌1‑6h，使其形成稳定的导电剂悬浮体，所述导电剂、分散剂之间的配重比例如下，导电剂：分散剂=1：3‑1：2，且所制的导电剂悬浮体的固含量为20‑25%；2）配制正极主材料浆料：分别将一定量的N‑甲基吡咯烷酮、粘结剂聚偏氟乙烯、镍钴锰三元电池材料依次加入搅拌机内混合并以25Hz的转速搅拌1.5h，且所述N‑甲基吡咯烷酮、粘结剂聚偏氟乙烯、镍钴锰三元电池材料之间的配重比例为3：1:6；3）配制负极主材料浆料：分别将一定量的人造石墨、羧甲基纤维素钠、丁苯橡胶依次加入搅拌机内混合并以25Hz转速搅拌2.5h，且所述人造石墨、羧甲基纤维素钠、丁苯橡胶的配重比例为71：1：4；4）配制正极浆料：将步骤1）中制得的一定量的所述导电剂悬浮体、步骤2）中制得的一定量的所述正极主材料浆料和胶液三者机械分散后制得正极浆料，且在三维运动混合机内混合后以公转20‑60Hz，自转20‑65Hz转速搅拌0.5‑2h，制得正极浆料；5）配制负极浆料：将步骤1）中制得的一定量的所述导电剂悬浮体、步骤3）中制得的一定量的所述负极主材料浆料和胶液三者机械分散后制得负极浆料，且在三维运动混合机内混合后以公转20‑60Hz，自转20‑65Hz转速搅拌0.5‑2h，制得负极浆料。...

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池导电剂的分散方法，其特征在于，包括如下步骤：1）配制导电剂悬浮体：分别将一定比例的导电剂、分散剂、溶剂三者混合后放入三维运动混合机内以公转10-60Hz，自转20-65Hz的转速搅拌1-6h，使其形成稳定的导电剂悬浮体，所述导电剂、分散剂之间的配重比例如下，导电剂：分散剂=1：3-1：2，且所制的导电剂悬浮体的固含量为20-25%；2）配制正极主材料浆料：分别将一定量的N-甲基吡咯烷酮、粘结剂聚偏氟乙烯、镍钴锰三元电池材料依次加入搅拌机内混合并以25Hz的转速搅拌1.5h，且所述N-甲基吡咯烷酮、粘结剂聚偏氟乙烯、镍钴锰三元电池材料之间的配重比例为3：1:6；3）配制负极主材料浆料：分别将一定量的人造石墨、羧甲基纤维素钠、丁苯橡胶依次加入搅拌机内混合并以25Hz转速搅拌2.5h，且所述人造石墨、羧甲基纤维素钠、丁苯橡胶的配重比例为71：1：4；4）配制正极浆料：将步骤1）中制得的一定量的所述导电剂悬浮体、步骤2）中制得的一定量的所述正极主材料浆料和胶液三者机械分散后制得正极浆料，且在三维运动混合机内混合后以公转20-60Hz，自转20-65Hz转速搅拌0.5-2h，制得正极浆料；5）配制负极浆料：...

【专利技术属性】
技术研发人员：高朋坤，张亚丽，李杰，张兵新，张雨田，刘奇，
申请(专利权)人：山东德朗能新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37