电池负极浆料制备方法技术

本发明专利技术公开一种电池负极浆料制备方法，包括以下步骤：将CMC干粉加入盛有去离子水及固含量为1％‑2％的NMP溶剂的搅拌罐中，抽真空后进行搅拌制胶，获得CMC水性胶液；将石墨干粉及导电剂干粉加入搅拌罐中搅拌均匀，获得混合物A；将CMC水性胶液加入搅拌罐中与混合物A进行混搅，得到固含量为60％‑70％的混合物B；在混合物B中加入CMC水性胶液混搅，得到混合物C；在混合物C中加入粘结剂混搅，得到混合物D；将混合物D搅拌，得到电池负极浆料。本发明专利技术的浆料质量稳定、不易分层，浆料的一致性及稳定性提升。同时采用干粉混搅工艺，缩短搅拌时长，提高制浆效率，降低人工成本。

【技术实现步骤摘要】
电池负极浆料制备方法
本专利技术涉及电池材料
，尤其涉及一种电池负极浆料制备方法。
技术介绍
随着锂离子电池的快速发展与运用，人们对其性能的要求也越来越高，而在锂离子电池的整个生产工艺中，锂电池电芯的浆料混合分散工艺对产品的品质影响度非常大，是整个生产工艺中最重要的环节。锂离子电池的负极浆料由石墨粉、导电剂、悬浮剂和粘合剂等组成，在配料搅拌中，颗粒状活性物质的分散性和均匀性直接响到锂离子在电池两极间的运动，因此在锂离子电池生产中各极片材料的浆料的混合分散至关重要，浆料分散质量的好坏，直接影响到后续锂离子电池生产的质量及其产品的性能。目前制作锂离子电池时，采用CMC(羧甲基纤维素)的负极浆料的常规工艺为先将CMC溶于溶剂中配制成CMC溶液，配制时需要搅拌2-3小时，并搁置2-5小时，然后加入导电剂进行搅拌，再加入活性物质进行搅拌，最后加入水性胶搅拌均匀，粘度调节好后方可出料，其中液体与液体、液体与固体物料之间的相互混合、溶解、分散等一系列工艺过程使物料混合均匀，通过高速分散使颗粒的一致性达到较好状态，但是需长时间分散才能将浆料分散好，生产周期长，工作效率低，能耗大，综合成本高；同时因各材料颗粒度不一致分散难度大，CMC胶液对石墨活性物质的包覆强度不一致，浆料分散后的一致性及稳定性较差。鉴于此，实有必要提供一种电池负极浆料制备方法以克服上述缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种电池负极浆料制备方法，旨在现有的负极浆料制备方法生产周期长、成本高、浆料的一致性及稳定性较差的的问题，各物料混合更加充分、浆料质量稳定、不易分层；且内阻低，低温放电、倍率、循环性能良好。为了实现上述目的，本专利技术提供一种电池负极浆料制备方法，包括以下步骤：步骤一：将CMC干粉加入盛有去离子水及固含量为1％-2％的NMP溶剂的搅拌罐中，抽真空后进行搅拌制胶，获得CMC水性胶液；将所述CMC水性胶液从所述搅拌罐中取出，静置2-6小时；步骤二：将石墨干粉及导电剂干粉加入搅拌罐中搅拌均匀，获得混合物A；步骤三：根据所述混合物A的来料粒径及比表面积将所述CMC水性胶液加入所述搅拌罐中与所述混合物A进行混搅，得到固含量为60％-70％的混合物B；其中，所述搅拌罐的自转速率为300rpm、公转速率为15rpm及搅拌时间为20-40min；步骤四：在所述混合物B中加入所述CMC水性胶液，并将所述搅拌罐抽真空混搅，得到混合物C；其中，所述搅拌罐的自转速率为1100rpm、公转速率为35rpm及搅拌时间为30-60min；步骤五：在所述混合物C中加入粘结剂，并将所述搅拌罐抽真空混搅，得到混合物D；其中，所述搅拌罐的自转速率为200-800rpm、公转速率为5-25rpm及搅拌时间为30-60min；步骤六：将所述混合物D在抽真空后的所述搅拌罐中进行搅拌，得到所述电池负极浆料；其中，所述搅拌罐自转速率为0、公转速率为5-15rpm及搅拌时间为10-20min。在一个优选实施例中，所述搅拌罐内在搅拌时的温度控制在30℃-40℃之间。在一个优选实施例中，所述步骤一的所述搅拌罐的搅拌过程为：首先以自转500rpm的速率搅拌15min；其次以公转35rpm、自转1200rpm的速率搅拌60min；再次以公转40rpm、自转1400rpm的速率搅拌180min。在一个优选实施例中，所述步骤一中，所述CMC水性胶液的静置时间为4小时。在一个优选实施例中，所述步骤二的所述搅拌罐的搅拌过程为：首先以自转300rpm、公转30rpm的速率搅拌20-30min；再以公转30rpm、自传0rpm搅拌20min；再将所述混合物A静置5min。在一个优选实施例中，所述步骤三中，所述混合物B的固含量为65.6％；所述搅拌罐的搅拌时间为30min。在一个优选实施例中，所述步骤三中，对所述混合物B继续在所述搅拌罐中进行搅拌；其中，所述搅拌罐以自转500rpm、公转35rpm的速率搅拌240min。在一个优选实施例中，所述步骤五中的所述搅拌罐的搅拌时间为40min。在一个优选实施例中，所述步骤五中的粘结剂为SBR粘结剂。在一个优选实施例中，所述步骤六中的所述搅拌罐的搅拌时间为15min。本专利技术通过石墨干粉、导电剂干粉、及CMC干粉的混合搓揉使物料颗粒分散均匀，颗粒度达到基本一致，CMC水性胶液的包覆度保持一致，各物料混合更加充分、浆料质量稳定、不易分层，进而使浆料的一致性及稳定性提升。同时采用干粉混搅工艺，缩短搅拌时长，提高制浆效率，降低人工成本。为使专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本专利技术较佳实施例，作详细说明如下。【具体实施方式】为了使本专利技术的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，以下结合具体实施方式，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本专利技术，并不是为了限定本专利技术。需要说明的是，搅拌罐可使用双行星搅拌机，低速搅拌部件包括两个折曲框式搅拌桨，采用行星齿轮传动，搅拌桨在公转时也自转，使物料上下及四周运动，高速分散部件一般为齿列式分散盘，与行星架一起公转，同时高速自转，使物料受到强烈的剪切与分散作用。在本专利技术中，搅拌罐内在搅拌时的温度控制在30℃-40℃之间，避免CMC失效，同时太热浆料容易结皮，太冷浆料的流动性将大打折扣。本专利技术提供一种电池负极浆料制备方法，在本专利技术的实施例中，包括步骤一至步骤六。步骤一：将CMC干粉加入盛有去离子水及固含量为1％-2％的NMP(N-甲基吡咯烷酮)溶剂的搅拌罐中，抽真空后进行搅拌制胶，获得CMC水性胶液；将CMC水性胶液从搅拌罐中取出，静置2-6小时。具体的，CMC干粉在加入盛有去离子水及NMP溶剂的搅拌罐中时，需要均匀撒放，避免CMC干粉与水相遇时，发生结团、结块、降低CMC溶解量的问题；同时对搅拌罐进行抽真空搅拌，实现了真空脱泡的效果，避免制成的CMC水性胶液内含气泡。静置2-6小时候后的CMC水性胶液可达到以下效果：(1)CMC和水完全粘合、二者之间不存在固－液分离现象；(2)混合糊胶呈均匀一致的状态，表面平整光滑；(3)混合糊胶色泽接近无色透明，糊胶中没有颗粒状物体。相较于正常的CMC完全溶解所需的时间为10-20小时之间，本专利技术通过加入选择性强和稳定性好的NMP溶剂以及搅拌，可以很好的促进CMC干粉在水中的溶解，经测试，只需2-6小时就能完全溶解，在本实施例中，CMC水性胶液的静止时间为4小时。进一步的，在一个实施例中，步骤一的搅拌罐的搅拌过程为：首先以自转500rpm(全程RevolutionsPerMinut，即转每分，设备每分钟的旋转次数)的速率搅拌15min；其次以公转35rpm、自转1200rpm的速率搅拌60min；再次以公转40rpm、自转1400rpm的速率搅拌180min。通过不断提升自转与公转的速率，使物料之间充分混合，利用流体力学产生的剪切力，将CMC干粉颗粒破碎呈细小均匀的颗粒，促进CMC干粉本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池负极浆料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤一：将CMC干粉加入盛有去离子水及固含量为1％-2％的NMP溶剂的搅拌罐中，抽真空后进行搅拌制胶，获得CMC水性胶液；将所述CMC水性胶液从所述搅拌罐中取出，静置2-6小时；/n步骤二：将石墨干粉及导电剂干粉加入所述搅拌罐中搅拌均匀，获得混合物A；/n步骤三：根据所述混合物A的来料粒径及比表面积将所述CMC水性胶液加入所述搅拌罐中与所述混合物A进行混搅，得到固含量为60％-70％的混合物B；其中，所述搅拌罐的自转速率为300rpm、公转速率为15rpm及搅拌时间为20-40min；/n步骤四：在混合物B加入所述CMC水性胶液，并将所述搅拌罐抽真空混搅，得到混合物C；其中，所述搅拌罐的自转速率为1100rpm、公转速率为35rpm及搅拌时间为30-60min；/n步骤五：在所述混合物C加入粘结剂，并将所述搅拌罐抽真空混搅，得到混合物D；其中，所述搅拌罐的自转速率为200-800rpm、公转速率为5-25rpm及搅拌时间为30-60min；/n步骤六：将所述混合物D在抽真空后的所述搅拌罐中进行搅拌，得到所述电池负极浆料；其中，所述搅拌罐自转速率为0、公转速率为5-15rpm及搅拌时间为10-20min。/n...

【技术特征摘要】
1.一种电池负极浆料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：将CMC干粉加入盛有去离子水及固含量为1％-2％的NMP溶剂的搅拌罐中，抽真空后进行搅拌制胶，获得CMC水性胶液；将所述CMC水性胶液从所述搅拌罐中取出，静置2-6小时；
步骤二：将石墨干粉及导电剂干粉加入所述搅拌罐中搅拌均匀，获得混合物A；
步骤三：根据所述混合物A的来料粒径及比表面积将所述CMC水性胶液加入所述搅拌罐中与所述混合物A进行混搅，得到固含量为60％-70％的混合物B；其中，所述搅拌罐的自转速率为300rpm、公转速率为15rpm及搅拌时间为20-40min；
步骤四：在混合物B加入所述CMC水性胶液，并将所述搅拌罐抽真空混搅，得到混合物C；其中，所述搅拌罐的自转速率为1100rpm、公转速率为35rpm及搅拌时间为30-60min；
步骤五：在所述混合物C加入粘结剂，并将所述搅拌罐抽真空混搅，得到混合物D；其中，所述搅拌罐的自转速率为200-800rpm、公转速率为5-25rpm及搅拌时间为30-60min；
步骤六：将所述混合物D在抽真空后的所述搅拌罐中进行搅拌，得到所述电池负极浆料；其中，所述搅拌罐自转速率为0、公转速率为5-15rpm及搅拌时间为10-20min。


2.如权利要求1所述的电池负极浆料制备方法，其特征在于，所述搅拌罐内在搅拌时的温度控制在30℃-40℃之间。


3.如权利要求1所述的电池负极浆料制备方法，其特征在于，所述步骤一的所...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴应强，吴传官，陈浩峰，杨苗，陈世勇，
申请(专利权)人：东莞市沃泰通新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44