一种钛酸锂电池的负极浆料制备方法技术

本发明专利技术公开了一种钛酸锂电池的负极浆料制备方法，该方法通过以下步骤实现：步骤1，将碳纳米管粉末加入N‑甲基吡咯烷酮溶剂中，抽真空搅拌至均匀，获得预混溶液；步骤2，向所述预混溶液加入弱酸粉末，并混合均匀；步骤3，向所述步骤2得到的溶液中加入导电碳黑，抽真空搅拌至均匀；步骤4，向所述步骤3得到的溶液中加入活性物质钛酸锂，抽真空搅拌至均匀，获得负极混合溶液；步骤5，采用100～150目筛网对所述负极混合溶液进行过滤，获得负极浆料。因此，本发明专利技术在不改变涂布极片尺寸、极片辊压压实以及电芯卷绕米数的前提下提高了电池的能量密度，从而提升成品电池的容量。

A preparation method of negative paste for lithium titanate battery

The invention discloses a preparation method of negative electrode slurry for lithium titanate battery, which is realized by following steps: step 1, adding carbon nanotube powder into N methyl pyrrolidone solvent, vacuumizing and stirring until uniform, and obtaining premixed solution; step 2, adding weak acid powder to the premixed solution, and mixing evenly; step 3, adding conductivity to the solution obtained in step 2; In step 4, the active material lithium titanate is added to the solution obtained in step 3, and the negative pole mixture solution is obtained by vacuum stirring; in step 5, the negative pole mixture solution is filtered by 100-150 mesh screen to obtain the negative pole slurry. Therefore, the invention improves the energy density of the battery without changing the size of the coated pole sheet, the compaction of the pole roll and the number of meters of the winding of the core, thereby improving the capacity of the finished battery.

【技术实现步骤摘要】
一种钛酸锂电池的负极浆料制备方法
本专利技术属于锂离子动力电池
，具体涉及一种钛酸锂电池的负极浆料制备方法。
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，锂离子电池在电动汽车和储能领域也有着非常好的应用前景，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，尖晶石型钛酸锂(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。尖晶石型钛酸锂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。但是在钛酸锂材料的应用中存在比容量比其他的金属基材料低的缺点，钛酸锂的理论容量仅为175mAh/g。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的旨在提供一种钛酸锂电池的负极浆料制备方法。本专利技术通过以下步骤实现：步骤1，将碳纳米管粉末加入N-甲基吡咯烷酮溶剂中，抽真空搅拌至均匀，获得预混溶液；步骤2，向所述预混溶液加入弱酸粉末，并混合均匀；步骤3，向所述步骤2得到的溶液中加入导电碳黑，抽真空搅拌至均匀；步骤4，向所述步骤3得到的溶液中加入活性物质钛酸锂，抽真空搅拌至均匀，获得负极混合溶液；步骤5，采用100～150目筛网对所述负极混合溶液进行过滤，获得负极浆料。上述方案中，所述负极浆料中的所述预混溶液、弱酸、导电碳黑以及钛酸锂的配比以重量份计为：上述方案中，所述步骤1中所述预混溶液的固含量为1.5％-3％。上述方案中，所述步骤2中的所述弱酸的pH值为5～7。上述方案中，所述步骤1、所述步骤3和所述步骤4中均采用双行星搅拌机进行搅拌。优选地，所述步骤1的工艺参数为：搅拌的公转转速为10-20r/min，搅拌的分散转速为1000-2000r/min，抽真空搅拌时间为15-30min。优选地，所述步骤3的工艺参数为：搅拌的公转转速为30-35r/min，搅拌的分散转速为3000-3500r/min，抽真空搅拌时间为2-3h。优选地，所述步骤4的工艺参数为：搅拌的公转转速为20-30r/min，搅拌的分散转速为2500-3200r/min，抽真空搅拌时间为6-10h。上述方案中，所述抽真空搅拌的相对真空度≤-0.09Mpa。上述方案中，所述步骤1、步骤2、步骤3、步骤4和步骤5的实施过程中的环境湿度≤25％RH，环境温度为25±3℃。与现有技术相比，本专利技术提出了一种钛酸锂电池的负极浆料制备方法，该方法通过以下步骤实现：步骤1，将碳纳米管粉末加入N-甲基吡咯烷酮溶剂中，抽真空搅拌至均匀，获得预混溶液；步骤2，向所述预混溶液加入弱酸粉末，并混合均匀；步骤3，向所述步骤2得到的溶液中加入导电碳黑，抽真空搅拌至均匀；步骤4，向所述步骤3得到的溶液中加入活性物质钛酸锂，抽真空搅拌至均匀，获得负极混合溶液；步骤5，采用100～150目筛网对所述负极混合溶液进行过滤，获得负极浆料。加入弱酸的目的在于使基材与弱酸发生反应，在基材表面形成肉眼看不到的凹坑，增强浆料与基材的粘结性，此外加入弱酸的目的也在于控制浆料的PH值，进而降低极片的吸水性。经过充分搅拌，获得负极浆料的黏度达到6000mpa·s～15000mpa·s。因此，本专利技术在不改变涂布极片尺寸、极片辊压压实以及电芯卷绕米数的前提下提高了电池的能量密度，从而提升成品电池的容量。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种钛酸锂电池的负极浆料制备方法的实施例1～9中负极浆料的黏度及最终固含量的测试图。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。本专利技术实施例提供一种钛酸锂电池的负极浆料制备方法，该方法通过以下步骤实现：步骤1，将碳纳米管粉末加入N-甲基吡咯烷酮溶剂中，抽真空搅拌至均匀，获得预混溶液；其中，预混溶液的固含量为1.5％-3％；采用双行星搅拌机进行搅拌，搅拌的公转转速为10-20r/min，搅拌的分散转速为1000-2000r/min，抽真空搅拌时间为15-30min，抽真空搅拌的相对真空度≤-0.09Mpa；步骤2，向所述预混溶液加入弱酸粉末，并混合均匀；其中，弱酸的pH值为5～7；加入弱酸的目的在于使基材与弱酸发生反应，在基材表面形成肉眼看不到的凹坑，增强浆料与基材的粘结性。此外加入弱酸的目的也在于控制浆料的PH值，进而降低极片的吸水性；步骤3，向所述步骤2得到的溶液中加入导电碳黑，抽真空搅拌至均匀；其中，采用双行星搅拌机进行搅拌，搅拌的公转转速为30-35r/min，搅拌的分散转速为3000-3500r/min，抽真空搅拌时间为2-3h，抽真空搅拌的相对真空度≤-0.09Mpa；步骤4，向所述步骤3得到的溶液中加入活性物质钛酸锂，抽真空搅拌至均匀，获得负极混合溶液；其中，采用双行星搅拌机进行搅拌，搅拌的公转转速为20-30r/min，搅拌的分散转速为2500-3200r/min，抽真空搅拌时间为6-10h，抽真空搅拌的相对真空度≤-0.09Mpa；充分搅拌已获得负极浆料的黏度为6000mpa·s～15000mpa·s。步骤5，采用100～150目筛网对所述负极混合溶液进行过滤，获得负极浆料。其中，所述负极浆料中的所述预混溶液、所述弱酸、所述导电碳黑以及所述钛酸锂的配比以重量份计为：在整个制备过程中的环境湿度≤25％RH，环境温度为25±3℃。与现有技术相比，本专利技术提出了一种钛酸锂电池的负极浆料制备方法，该方法通过以下步骤实现：步骤1，将碳纳米管粉末加入N-甲基吡咯烷酮溶剂中，抽真空搅拌至均匀，获得预混溶液；步骤2，向所述预混溶液加入弱酸粉末，并混合均匀；步骤3，向所述步骤2得到的溶液中加入导电碳黑，抽真空搅拌至均匀；步骤4，向所述步骤3得到的溶液中加入活性物质钛酸锂，抽真空搅拌至均匀，获得负极混合溶液；步骤5，采用100～150目筛网对所述负极混合溶液进行过滤，获得负极浆料。加入弱酸的目的在于使基材与弱酸发生反应，在基材表面形成肉眼看不到的凹坑，增强浆料与基材的粘结性，此外加入弱酸的目的也在于控制浆料的PH值，进而降低极片的吸水性。经过充分搅拌，获得负极浆料的黏度达到6000mpa·s～15000mpa·s。因此，本专利技术在不改变涂布极片尺寸、极片辊压压实以及电芯卷绕米数的前提下提高了电池的能量密度，从而提升成品电池的容量。实施例1步骤1，将碳纳米管粉末加入N-甲基吡咯烷酮溶剂中，抽真空搅拌至均匀，获得预混溶液；其中，预混溶液的固含量为3％；采用双行星搅拌机进行搅拌，搅拌的公转转速为10-20r/min，搅拌的分散转速为1000-2000r/min，抽真空搅拌时间为15-30min，抽真空搅拌的相对真空度≤-0.09Mpa；步骤2，向所述预混溶液加入弱酸粉末，并混合均匀；其中，弱酸的pH值为5～7；加入弱酸的目的在于使基材与弱酸发生反应，在基材表面形成肉眼看不到的凹坑，增强浆料与基材的粘结性。此外加入弱酸的目的也在于控制浆料的PH值，进而降低极片的吸水性；步骤3，向所述步骤2得到的溶液中加入导电碳黑，抽真空搅拌本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钛酸锂电池的负极浆料制备方法，其特征在于，该方法通过以下步骤实现：步骤1，将碳纳米管粉末加入N‑甲基吡咯烷酮溶剂中，抽真空搅拌至均匀，获得预混溶液；步骤2，向所述预混溶液加入弱酸粉末，并混合均匀；步骤3，向所述步骤2得到的溶液中加入导电碳黑，抽真空搅拌至均匀；步骤4，向所述步骤3得到的溶液中加入活性物质钛酸锂，抽真空搅拌至均匀，获得负极混合溶液；步骤5，采用100～150目筛网对所述负极混合溶液进行过滤，获得负极浆料。

【技术特征摘要】
1.一种钛酸锂电池的负极浆料制备方法，其特征在于，该方法通过以下步骤实现：步骤1，将碳纳米管粉末加入N-甲基吡咯烷酮溶剂中，抽真空搅拌至均匀，获得预混溶液；步骤2，向所述预混溶液加入弱酸粉末，并混合均匀；步骤3，向所述步骤2得到的溶液中加入导电碳黑，抽真空搅拌至均匀；步骤4，向所述步骤3得到的溶液中加入活性物质钛酸锂，抽真空搅拌至均匀，获得负极混合溶液；步骤5，采用100～150目筛网对所述负极混合溶液进行过滤，获得负极浆料。2.根据权利要求1所述的一种钛酸锂电池的负极浆料制备方法，其特征在于，所述负极浆料中的所述预混溶液、弱酸、导电碳黑以及钛酸锂的配比以重量份计为：3.根据权利要求1所述的一种钛酸锂电池的负极浆料制备方法，其特征在于，所述步骤1中所述预混溶液的固含量为1.5％-3％。4.根据权利要求1所述的一种钛酸锂电池的负极浆料制备方法，其特征在于，所述步骤2中的所述弱酸的pH值为5～7。5.根据权利要求1所述的一种钛酸锂电池的负极浆料制备方法，其特征在于，所述步骤1、所述步骤3和所述步骤4中均采用双行星搅拌机进...

【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