一种钛酸锂电池负极极片的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种钛酸锂电池负极极片的制备方法，属于锂离子动力电池领域。与现有技术相比，本发明专利技术通过先在铝箔表面进行预涂布形成预涂层，然后再在预涂层上涂覆钛酸锂负极浆料的方法，既实现了钛酸锂电池负极极片的离子移动通道增大，有利于容量挥发，又增加了铝箔与钛酸锂负极浆料之间的粘结性；通过提前先对烘箱进行真空加热，然后再烘烤钛酸锂电池负极极片的方法，有效的提高了钛酸锂电池负极极片烘烤时的升温速率，降低了单位时间内烘烤工序的产能。

A preparation method of negative plate for lithium titanate battery

The invention discloses a preparation method of a negative plate of lithium titanate battery, belonging to the field of lithium ion power battery. Compared with the prior art, the present invention not only enlarges the ion moving channel of the negative plate of lithium titanate battery, facilitates the capacity volatilization, but also increases the cohesion between the aluminum foil and the lithium titanate negative paste by pre-coating the surface of the aluminum foil to form a pre-coating, and then coating the lithium titanate negative paste on the pre-coating. The method of heating and then baking lithium titanate battery anode sheet effectively improves the heating rate of lithium titanate battery anode sheet during baking, and reduces the production of baking process per unit time.

【技术实现步骤摘要】
一种钛酸锂电池负极极片的制备方法
本专利技术属于锂离子动力电池领域，具体涉及一种钛酸锂电池负极极片的制备方法。
技术介绍
目前，锂离子二次电池已广泛应用于移动电话、笔记本电脑等便携式电器中。随着技术的发展，锂离子电池必将对未来人们的生活产生深刻的影响。近年来，国内外对锂离子电池负极材料做了大量的研究工作，其中，尖晶石型Li4Ti5O12负极材料因其优良的安全特性、循环性能、快速充放电性能和工作温度范围宽等优点，被誉为最具有应用前景的锂离子动力电池负极材料。尖晶石型Li4Ti5O12作为新的锂离子电池负极材料，具有在充放电时晶体结构几乎不发生变化的特点，因而被称为“零应变”材料；Li4Ti5O12具有优良的循环性能和平稳的放电电压平台高于绝大电解质溶液的还原电位，不形成SEI膜，库伦效率高等优点。以钛酸锂为负极材料的极片制备过程中，压实密度过大，粒子间接触太过紧密，电子导电性增强，但离子移动通道减小或堵塞，不利于容量发挥，且极片粘结性较差；压实密度过小，粒子间距大，离子通道多，电解液吸液量大，有利于离子移动，但极片厚度过大，影响卷绕直径，间接影响电池容量。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的主要目的在于提供一种钛酸锂电池负极极片的制备方法，解决了现有钛酸锂电池负极极片的离子移动通道小，不利于容量挥发，粘结性差的问题。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种钛酸锂电池负极极片的制备方法，该方法通过如下步骤实现：步骤1，制备钛酸锂负极浆料；步骤2，裁取规格为(16～20)μm×(530～550)mm的铝箔对其表面进行预涂布，获得预涂层极片；步骤3，将所述步骤1中的钛酸锂负极浆料涂覆在所述步骤2获得的预涂层极片的表面，获得钛酸锂负极极片；步骤4，对所述步骤3获得的钛酸锂负极极片进行卷绕，获得钛酸锂负极极片卷料；步骤5，取牛皮纸在高温、真空条件下对其进行烘烤，获得烘烤后的牛皮纸；步骤6，对所述步骤5获得的烘烤后的牛皮纸进行分切，获得牛皮带；步骤7，将所述步骤6获得的牛皮带卷绕在所述步骤4获得的钛酸锂负极极片卷料的外层，获得成品钛酸锂负极极片卷料；步骤8，开启烘箱加热模式至烘箱空载温度为80℃～120℃后，将所述步骤7获得的成品钛酸锂负极极片卷料放入烘箱中进行烘烤，真空冷却，获得烘烤后的钛酸锂负极极片卷料；步骤9，对包覆在所述步骤8获得的烘烤后的钛酸锂负极极片卷料外的牛皮纸进行复卷，获得烘烤后的钛酸锂电池负极极片。优选地，所述步骤1中，所述制备钛酸锂负极浆料的具体方法为：步骤1.1，按重量百分比，分别称取以下组分：钛酸锂85％～93％、导电碳黑(导电剂SUPER-P)3％～6％、聚偏氟乙烯3％～6％，其余为辅料，控制对应环境露点；步骤1.2，将所述步骤1.1中的钛酸锂、导电剂SUPER-P、聚偏氟乙烯、辅料混合搅拌均匀，获得混合物料；步骤1.3，将N-甲基吡咯烷酮加入所述步骤1.2获得的混合物料中，抽真空搅拌，获得钛酸锂电池负极混合物；步骤1.4，采用筛网对所述步骤1.3获得的钛酸锂电池负极混合物进行过滤，控制对应环境露点，获得钛酸锂负极浆料。优选地，所述步骤1.1中，所述的辅料为草酸和N-甲基吡咯烷酮。优选地，所述步骤2中，所述预涂层的厚度<4μm，所述预涂层的密度为0.0003～0.001mg/mm2。优选地，所述步骤3中，所述涂覆的厚度<180μm，所述涂覆密度为0.1～0.12mg/mm2。优选地，所述步骤5中，所述烘烤温度为100～120℃，所述烘烤时间为2～8h，所述真空度≤-80KPa。优选地，所述步骤6中，所述牛皮带的长度为50～100m，所述牛皮带的厚度为80～200μm。优选地，所述步骤7中，所述牛皮带的宽度大于所述极片卷料的宽度0～5cm。优选地，所述步骤8中，所述烘箱真空度为≤-0.090Mpa且每隔10～15min换一次气充放一次惰性气体。优选地，所述步骤8中，所述烘烤时间为5～10h。优选地，所述步骤8中，所述真空冷却温度≤50℃。与现有技术相比，本专利技术通过先在铝箔表面进行预涂布形成预涂层，然后再在预涂层上涂覆钛酸锂负极浆料的方法，既实现了钛酸锂电池负极极片的离子移动通道增大，有利于容量挥发，又增加了铝箔与钛酸锂负极浆料之间的粘结性；通过提前先对烘箱进行真空加热，然后再烘烤钛酸锂电池负极极片的方法，有效的提高了钛酸锂电池负极极片烘烤时的升温速率，降低了单位时间内烘烤工序的产能。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术提供的一种钛酸锂电池负极极片的制备方法，该方法通过如下步骤实现：步骤1，制备钛酸锂负极浆料，钛酸锂负极浆料的具体步骤为：步骤1.1，按重量百分比，分别称取以下组分：钛酸锂85％～93％、导电碳黑(导电剂SUPER-P)3％～6％、聚偏氟乙烯3％～6％，其余为辅料，控制对应环境露点；其中，辅料为草酸、N-甲基吡咯烷酮；步骤1.2，将所述步骤1.1中的钛酸锂、导电剂SUPER-P、聚偏氟乙烯、辅料混合搅拌均匀，获得混合物料；步骤1.3，将N-甲基吡咯烷酮加入所述步骤1.2获得的混合物料中，抽真空搅拌，获得钛酸锂电池负极混合物；其中，N-甲基吡咯烷酮加入量为步骤1.2获得的物料重量的100％～180％；步骤1.4，采用筛网对所述步骤1.3获得的钛酸锂电池负极混合物进行过滤，控制对应环境露点，获得钛酸锂负极浆料。步骤2，裁取规格为(16～20)μm×(530～550)mm的铝箔对其表面进行预涂布，获得预涂层极片，其中，预涂布时，采用PAA(聚丙烯乙酸)、IPA(异丙醇)、蒸馏水、导电碳黑、丁酮制得的涂布浆料进行涂布，预涂层的厚度<4μm，预涂层的密度为0.0003～0.001mg/mm2；步骤3，将所述步骤1中的钛酸锂负极浆料涂覆在所述步骤2获得的预涂层极片的表面，获得钛酸锂负极极片；其中，涂覆的厚度<180μm，涂覆密度为0.1～0.12mg/mm2；步骤4，对所述步骤3获得的钛酸锂负极极片进行卷绕，获得钛酸锂负极极片卷料；步骤5，取牛皮纸在100～120℃、真空度≤-80KPa的条件下对其进行烘烤2～8h，获得烘烤后的牛皮纸；步骤6、对步骤5获得的烘烤后的牛皮纸进行分切，获得牛皮带，其中，牛皮带的长度为50～100m，牛皮带的厚度为80～200μm；步骤7、将步骤6获得的牛皮带卷绕在步骤1获得的极片卷料的外层，获得成品钛酸锂负极极片卷料；其中，牛皮带的宽度大于所述极片卷料的宽度0～5cm；步骤8，开启烘箱加热模式至烘箱空载温度为80℃～120℃后，将所述步骤7获得的成品钛酸锂负极极片卷料放入烘箱中进行烘烤2～8h，真空冷却温度≤50℃，获得烘烤后的钛酸锂负极极片卷料；其中，烘箱真空度为≤-0.090Mpa且每隔10～15min换一次气充放一次惰性气体。步骤9，对包覆在所述步骤8获得的烘烤后的钛酸锂负极极片卷料外的牛皮纸进行复卷，获得烘烤后的钛酸锂电池负极极片。与现有技术相比，本专利技术通过先在铝箔表面进行预涂布形成预涂层，然后再在预涂层上涂覆钛酸锂负极浆料的方法，既实现了钛酸锂电池负极极片的离子移动通道增本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钛酸锂电池负极极片的制备方法，其特征在于，该方法通过如下步骤实现：步骤1，制备钛酸锂负极浆料；步骤2，裁取规格为(16～20)μm×(530～550)mm的铝箔对其表面进行预涂布，获得预涂层极片；步骤3，将所述步骤1中的钛酸锂负极浆料涂覆在所述步骤2获得的预涂层极片的表面，获得钛酸锂负极极片；步骤4，对所述步骤3获得的钛酸锂负极极片进行卷绕，获得钛酸锂负极极片卷料；步骤5，取牛皮纸在高温、真空条件下对其进行烘烤，获得烘烤后的牛皮纸；步骤6，对所述步骤5获得的烘烤后的牛皮纸进行分切，获得牛皮带；步骤7，将所述步骤6获得的牛皮带卷绕在所述步骤4获得的钛酸锂负极极片卷料的外层，获得成品钛酸锂负极极片卷料；步骤8，开启烘箱加热模式至烘箱空载温度为80℃～120℃后，将所述步骤7获得的成品钛酸锂负极极片卷料放入烘箱中进行烘烤，真空冷却，获得烘烤后的钛酸锂负极极片卷料；步骤9，对包覆在所述步骤8获得的烘烤后的钛酸锂负极极片卷料外的牛皮纸进行复卷，获得烘烤后的钛酸锂电池负极极片。

【技术特征摘要】
1.一种钛酸锂电池负极极片的制备方法，其特征在于，该方法通过如下步骤实现：步骤1，制备钛酸锂负极浆料；步骤2，裁取规格为(16～20)μm×(530～550)mm的铝箔对其表面进行预涂布，获得预涂层极片；步骤3，将所述步骤1中的钛酸锂负极浆料涂覆在所述步骤2获得的预涂层极片的表面，获得钛酸锂负极极片；步骤4，对所述步骤3获得的钛酸锂负极极片进行卷绕，获得钛酸锂负极极片卷料；步骤5，取牛皮纸在高温、真空条件下对其进行烘烤，获得烘烤后的牛皮纸；步骤6，对所述步骤5获得的烘烤后的牛皮纸进行分切，获得牛皮带；步骤7，将所述步骤6获得的牛皮带卷绕在所述步骤4获得的钛酸锂负极极片卷料的外层，获得成品钛酸锂负极极片卷料；步骤8，开启烘箱加热模式至烘箱空载温度为80℃～120℃后，将所述步骤7获得的成品钛酸锂负极极片卷料放入烘箱中进行烘烤，真空冷却，获得烘烤后的钛酸锂负极极片卷料；步骤9，对包覆在所述步骤8获得的烘烤后的钛酸锂负极极片卷料外的牛皮纸进行复卷，获得烘烤后的钛酸锂电池负极极片。2.根据权利要求2所述的一种钛酸锂电池负极极片的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，所述制备钛酸锂负极浆料的具体方法为：步骤1.1，按重量百分比，分别称取以下组分：钛酸锂85％～93％、导电碳黑3％～6％、聚偏氟乙烯3％～6％，其余为辅料，控制对应环境露点；步骤1.2，将所述步骤1.1中的钛酸锂、导电碳黑、聚偏氟乙烯、辅料混合搅拌均匀，获得混合物料；步骤1.3，将N-甲基吡咯烷酮加入所述步骤1.2获得的混合物料中，抽真空搅...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘金良，高峰，张要枫，程凯，杨小花，
申请(专利权)人：河北银隆新能源有限公司，银隆新能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13