一种锂离子电池负极匀浆工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种锂离子电池负极匀浆工艺，包括以下步骤：CMC与去离子水混合得CMC胶液，将胶液按照40

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池负极匀浆工艺


[0001]本专利技术属于锂离子电池工艺
，具体涉及一种锂离子电池负极匀浆工艺。

技术介绍

[0002]锂离子电池具有循环寿命长、能量密度高、绿色环保等优点，被广泛用于电动汽车、储能等领域。锂离子电池的制备工序包括匀浆、涂布、辊压、装配、化成等，其中匀浆工序是第一道工序，也是最重要最核心的工序，浆料好坏直接决定了电池的性能好坏。
[0003]锂离子电池的负极浆料，相对正极浆料，更容易发生沉降，主要因为：锂离子电池一般采用石墨、硅碳或硅氧作为主要的负极活性材料，与导电剂（如SP、KS
‑
6）、分散剂（如CMC）组成负极材料，其中，石墨因价格低廉、平稳的充放电平台、克容量高、循环性能好等优势成为市场上大部分锂离子负极活性物质，但石墨材料为疏水材料，颗粒大，导致负极浆料相比正极浆料固含更低、粘度更小、更容易沉降。
[0004]目前大多数负极匀浆采用单次加胶或多次加胶，其中胶液采用CMC和水混合制备而成。中国专利CN 111672392A公开了一种锂离子电池负极匀浆工艺，其通过对粘结稳定剂CMC及水进行搅拌混合操作，得到胶液，并将胶液按55.0~65.0%：35.0~45.0%比例分为第一胶液和第二胶液，同时，对导电剂及石墨进行均匀混合，得到混合料，再分别将第一胶液及第二胶液依次与混合料进行真空分散搅拌混合，得到锂离子电池负极浆液，该负极匀浆工艺对普通石墨的浆料稳定性有改善效果，但对于纯二次颗粒石墨（如杉杉的QCG
‑
X）的而言，其浆料稳定性差，沉降严重问题仍然存在。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种锂离子电池负极匀浆工艺，适用于纯二次颗粒石墨，经匀浆工艺后负极浆料中的组分分散均匀，不会出现沉降，稳定性好；且保证浆料的性能满足锂离子电池负极浆料的使用标准。
[0006]本专利技术解决上述问题所采用的技术方案为：一种锂离子电池负极匀浆工艺，包括以下步骤：（1）将CMC加入去离子水中，搅拌混合均匀，得到一定比例的CMC胶液，将胶液按照40
‑
60%：40
‑
60%的比例分为二份；（2）将石墨和导电剂进行干混，混合均匀得到混合料；（3）步骤（2）所得混合料中加入一定量去离子水，低速搅拌和高速分散同时进行，搅拌使得混合料充分润湿；（4）将步骤（1）中的第一份胶液加入到步骤（3）润湿的混合料中，低速搅拌和高速分散同时进行，开启循环冷却水，搅拌一段时间，得到捏合后的料；（5）将步骤（1）中第二份胶液加入到步骤（4）捏合后的料中，低速搅拌和高速分散同时进行，保持循环冷却水开启，搅拌一段时间，得到第一混合料；（6）将一定量去离子水加入到步骤（5）第一混合料中，低速搅拌和高速分散同时进
行，保持循环冷却水开启，搅拌一段时间，得到第二混合料；（7）将丁苯胶乳加入到步骤（6）第二混合料中，低速搅拌和高速分散同时进行，保持循环冷却水开启，开启真空，搅拌一段时间，得到最终的负极浆料。
[0007]优选的，所述石墨、CMC、导电剂、丁苯橡胶的质量比为93
‑
97：0.8
‑
1.8：1
‑
3：1.5
‑
3，总计质量分数为100份。
[0008]优选的，步骤（1）中所述CMC胶液为质量分数1.5
‑
3%的CMC胶液。
[0009]优选的，步骤（3）中所述去离子水加入量为石墨质量的1
‑
20%。
[0010]优选的，步骤（6）中所述去离子水加入量为石墨质量的1
‑
25%。
[0011]优选的，步骤（4）、（5）、（6）、（7）中所述循环冷却水的温度为5
‑
25℃。
[0012]优选的，步骤（4）、（5）、（6）、（7）中所述搅拌时间分别为30
‑
60min，30
‑
60min，120
‑
180min，20
‑
60min。
[0013]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：（1）与现有技术中干混后直接加入胶液，石墨的孔隙吸附大量的CMC，致使CMC无法发挥作用，本专利技术的石墨和导电剂干混后加入去离子水，如此设置，使石墨的孔隙里吸收水，吸饱后不会吸收或少量吸收后续加入的CMC，使后续加入的CMC能够全部发挥分散和悬浮的作用，大大提升石墨（特别是纯二次颗粒石墨）匀浆后浆料的稳定性，改善沉降问题。
[0014]（2）本专利技术的胶液分两次加入，分别起到捏合与悬浮作用，第一份胶液与第二份胶液的比例为40%~60%：40%~60%，最大限度发挥与平衡捏合、悬浮这两种作用，进而改善浆料稳定性差、沉降问题。
[0015]（3）本专利技术的负极匀浆工艺操作简单，生产效率高，适合工业化生产。
具体实施方式
[0016]以下结合实施例对本专利技术作进一步详细描述。
[0017]实施例1负极配方：94.2%纯二次颗粒石墨QCG
‑
X，2%SP，1.6%CMC，2.2%SBR。
[0018]一种锂离子电池负极匀浆工艺，包括以下步骤：（1）将CMC与去离子水搅拌混合均匀，得到2%CMC胶液(2%是CMC质量占CMC和水总质量的比例)，将胶液按比例分为二份，第一份胶液比例50%，第二份胶液比例50%；（2）将石墨和SP进行干混，混合均匀得到混合料；（3）向步骤（2）混合料中加入去离子水（去离子水的加入量为石墨质量的12.27%），公转25rpm，自转800rpm，搅拌30min，使得混合粉料充分润湿；（4）向步骤（3）润湿混合料中加入步骤（1）第一份胶液，公转30rpm，自转800rpm，开启循环冷却水，搅拌60min得到捏合后的料；（5）向步骤（4）捏合后的料中加入步骤（1）第二份胶液，公转30rpm，自转2500rpm，保持循环冷却水开启，搅拌60min得到第一混合料；（6）向步骤（5）第一混合料中加入去离子水(去离子水的加入量为石墨质量的2.47%)，公转30rpm，自转3300rpm，保持循环冷却水开启，搅拌150min，调节浆料粘度至2000
‑
8000mPa.s，得到第二混合料；（7）向步骤（6）第二混合料中加入SBR，公转25rpm，自转500rpm，保持循环冷却水开
启，开启真空，搅拌30min得到最终的负极浆料。
[0019]实施例2一种锂离子电池负极匀浆工艺，包括以下步骤：负极配方：94.2%纯二次颗粒石墨QCG
‑
X，2%SP，1.6%CMC，2.2%SBR。
[0020]（1）将CMC与去离子水搅拌混合均匀，得到2%CMC胶液(2%是CMC质量占CMC和水总质量的比例)，将胶液按比例分为二份，第一份胶液比例60%，第二份胶液比例40%；（2）将石墨和SP进行干混，混合均匀得到混合料；（3）向步骤（2）混合料中加入去离子水(去离子水加入量为石墨质量的4.44%)，公本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池负极匀浆工艺，其特征在于：包括以下步骤：（1）将CMC加入去离子水中，搅拌混合均匀，得到CMC胶液，将胶液按照40
‑
60%：40
‑
60%的比例分为二份；（2）将石墨和导电剂进行干混，混合均匀得到混合料；（3）步骤（2）所得混合料中加入一定量的去离子水(水占石墨的质量比)，低速搅拌和高速分散同时进行，搅拌使得混合料充分润湿；（4）将步骤（1）中的第一份胶液加入到步骤（3）润湿的混合料中，低速搅拌和高速分散同时进行，开启循环冷却水，搅拌得到捏合后的料；（5）将步骤（1）中第二份胶液加入到步骤（4）捏合后的料中，低速搅拌和高速分散同时进行，保持循环冷却水开启，搅拌得到第一混合料；（6）将一定量的去离子水(水占石墨的质量比)加入到步骤（5）第一混合料中，低速搅拌和高速分散同时进行，保持循环冷却水开启，搅拌得到第二混合料；（7）将丁苯胶乳加入到步骤（6）第二混合料中，低速搅拌和高速分散同时进行，保持循环冷却水开启，开启真空，搅拌得到最终的负极浆料。2.根据权利要求1所述的锂离子电池负极匀浆工艺，其特征在于：所述石墨、CMC、导电剂、丁苯橡胶的质量比为93
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【专利技术属性】
技术研发人员：居正伟，徐亮，王化胜，葛科，
申请(专利权)人：江苏海基新能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：