高恢复性电池负极浆料及其制备方法和锂电池技术

本发明专利技术涉及一种高恢复性电池负极浆料的制备方法，方法包括：将负极石墨和导电剂混合，搅拌分散，得到干粉混合物；配置CMC溶液并分成第一CMC溶液和第二CMC溶液，第一CMC溶液占配置CMC溶液质量分数的40％

【技术实现步骤摘要】
高恢复性电池负极浆料及其制备方法和锂电池


[0001]本专利技术涉及电池
，特别是涉及一种高恢复性电池负极浆料及其制备方法和锂电池。

技术介绍

[0002]负极涂布削薄区的形成
‑
涂布的过程实际上是浆料在基材上的铺展润湿过程，浆料能够在基材上铺展，要求其表面张力要低于基材的表面能。在涂布浆料的边缘存在一个接触角，其定义为在气、液、固三相交点处所作的气
‑
液界面切线与固
‑
液界面之间的夹角。该夹角小于90度时，浆料能润湿基材，此时从三相交点到湿膜厚度稳定点之间的距离就是削薄区。接触角和削薄区示意图如图1所示，其中θ角为接触角，A点为三相交点，B点为湿膜厚度稳定点，AB间的距离就是削薄区的长度。
[0003]负极削薄区的长度越长，正极盖料长度也要越长，直接影响电池的容量。因此减少负极削薄区的长度意义重大。
[0004]目前削薄区的调节是通过调节涂布机上的削薄增厚参数，继而调节间歇阀涂布和回流的时间差来机械实现削薄区的调节。这种调节方式一是操作复杂繁琐，需要不断调整参数直至达到要求的薄区长度，其次这种调节方式受浆料性质和模头装配影响很大，并且调整幅度有限。
[0005]鉴于此，亟需提供一种新的高恢复性电池负极浆料及其制备方法和锂电池以解决存在的缺陷。

技术实现思路

[0006]基于此，本专利技术提供一种高恢复性电池负极浆料及其制备方法和锂电池，在触变测试中，电池负极浆料触变测试恢复率高，浆料流平性降低，流挂变好，浸润角变大，进而薄区缩短，相应的电池容量增大。
[0007]本专利技术提供了一种高恢复性电池负极浆料的制备方法，所述方法包括：
[0008]将负极石墨和导电剂混合，搅拌分散，得到干粉混合物；
[0009]配置CMC溶液并分成第一CMC溶液和第二CMC溶液，所述第一CMC溶液占配置CMC溶液质量分数的40％
‑
60％；
[0010]在所述干粉混合物中加入所述第一CMC溶液，搅拌分散，获得第一混合液；
[0011]在所述第一混合液中加入所述第二CMC溶液和水，搅拌分散，获得第二混合液，所述第二混合液中的固含量为50％
‑
60％；
[0012]在所述第二混合液中加入SBR溶液，搅拌分散即得。
[0013]优选的，所述将负极石墨和导电剂混合，搅拌分散过程中，开公转，分散线速度为4
‑
8m/s，搅拌混合30
‑
60min。
[0014]优选的，所述在所述干粉混合物中加入所述第一CMC溶液，搅拌分散过程中，开公转，分散线速度8
‑
12m/s，搅拌分散30
‑
60min。
间的黏度，对应流挂和模头挤出过程，浆料流平性降低，流挂变好，浸润角变大，在触变测试中浆料的恢复率能高达80％以上时，削薄区缩短至1mm以下，制备的电池容量得到极大提升。
[0029]下面请参阅以下具体实施例进行深入理解。
[0030]实施例1
[0031]一种负极浆料，其触变测试黏度恢复率在73％以上，其制备的负极片削薄区长度在2.2mm。其制作工艺为：
①
将100％负极石墨和100％导电剂干混，开公转，分散线速度6m/s,搅拌分散30min
②
加入第一次的CMC溶液，CMC的量为总加入量的60％，开公转，分散线速度10m/s，搅拌分散30min
③
加入剩余的CMC溶液和适量去离子水，固含量在55％,开公转，分散线速度10m/s，搅拌分散30min
④
最后加入SBR溶液，开公转，分散线速度6m/s,搅拌分散20min得到样品1。
[0032]实施例2
[0033]一种负极浆料，其触变测试黏度恢复率在76％以上，其制备的负极片削薄区长度在1.5mm。其制作工艺为：
①
将100％负极石墨和100％导电剂干混，开公转，分散线速度6m/s,搅拌分散30min
②
加入第一次的CMC溶液，CMC的量为总加入量的50％，开公转，分散线速度10m/s，搅拌分散30min
③
加入剩余的CMC溶液和适量去离子水，固含量在55％,开公转，分散线速度10m/s，搅拌分散30min
④
最后加入SBR溶液，开公转，分散线速度6m/s,搅拌分散20min得到样品2。
[0034]实施例3
[0035]一种负极浆料，其触变测试黏度恢复率在80％以上，其制备的负极片削薄区长度在1.0mm。其制作工艺为：
①
将100％负极石墨和100％导电剂干混，开公转，分散线速度6m/s,搅拌分散30min
②
加入第一次的CMC溶液，CMC的量为总加入量的40％，开公转，分散线速度10m/s，搅拌分散30min
③
加入剩余的CMC溶液和适量去离子水，固含量在55％,开公转，分散线速度10m/s，搅拌分散30min
④
最后加入SBR溶液，开公转，分散线速度6m/s,搅拌分散20min得到样品3。
[0036]性能测试结果
[0037]1、浆料触变测试
[0038]将以上实施例1
‑
3制得的浆料，包括样品1、样品2和样品3进行触变测试，具体为：使用安东帕流变仪，转子选用PP50，间隙设置1mm，触变测试条件为先1S
‑1剪切速率，再1000S
‑1剪切速率,最后1S
‑1的剪切速率，具体数据请参阅图2和表1。
[0039]2、极片削薄区测试
[0040]将以上实施例1
‑
3制备的浆料，样品1
‑
3分别制成负极极片，极片干燥后，使用激光测厚仪，从敷料边缘开始，测试敷料厚度达到稳定点的长度即为削薄区长度，具体数据请参阅图2和表1。
[0041]表1
[0042][0043][0044]由表1和图2可知，本专利技术实施例制得的浆料在触变测试中，粘度恢复率高达73％以上，特别是实施例3中的粘度恢复率高达80％以上，且制备的负极片的削薄区长度跟随着粘度恢复率的增大而减小，相应的，削薄区长度可以缩短至1.0mm以下，随着削薄区的长度的缩短，则最后制备的电池容量得到了提升。
[0045]以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0046]以上实施例仅表达了本专利技术的优选的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对专利技术专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本专利技术的保护范围。因此，本专利技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高恢复性电池负极浆料的制备方法，其特征在于，所述方法包括：将负极石墨和导电剂混合，搅拌分散，得到干粉混合物；配置CMC溶液并分成第一CMC溶液和第二CMC溶液，所述第一CMC溶液占配置CMC溶液质量分数的40％
‑
60％；在所述干粉混合物中加入所述第一CMC溶液，搅拌分散，获得第一混合液；在所述第一混合液中加入所述第二CMC溶液和水，搅拌分散，获得第二混合液，所述第二混合液中的固含量为50％
‑
60％；在所述第二混合液中加入SBR溶液，搅拌分散即得。2.如权利要求1所述的高恢复性电池负极浆料的制备方法，其特征在于，所述将负极石墨和导电剂混合，搅拌分散过程中，开公转，分散线速度为4
‑
8m/s，搅拌混合30
‑
60min。3.如权利要求1所述的高恢复性电池负极浆料的制备方法，其特征在于，所述在所述干粉混合物中加入所述第一CMC溶液，搅拌分散过程中，开公转，分散线速度8
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【专利技术属性】
技术研发人员：王瑛，
申请(专利权)人：云南航开科技有限公司，
类型：发明
国别省市：