锂离子电池多孔负极极片制备方法技术

本申请公开了锂离子电池多孔负极极片制备方法，包括如下步骤，涂料制备步骤，将再生石墨材料、粘结剂、增稠剂、导电剂和分解组分组成再生石墨负极浆料固体配料组分，再将所述固体配料组分在水中分散、搅拌，制得再生石墨负极浆料；涂覆步骤，将再生石墨负极浆料，均匀的涂覆在集流体铜箔上，所述集流体铜箔经过打孔和酸刻蚀处理，并通过连续烘箱进行烘干制得极卷；分切步骤，将极卷采用二次辊压，再通过分切、模切，得到所需多孔再生石墨负极极片。得到所需多孔再生石墨负极极片。

【技术实现步骤摘要】
锂离子电池多孔负极极片制备方法


[0001]本专利技术涉及电池材料制备领域，尤其涉及一种锂离子电池多孔负极极片制备方法。

技术介绍

[0002]锂离子电池一般以碳材料为负极，以含锂的化合物为正极。当对电池进行充电时，电池的正极上有锂离子生成，生成的锂离子经过电解液运动到负极；而作为负极的碳材料呈层状结构，它有很多微孔，到达负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中，嵌入的锂离子越多，充电容量越高。同样，当对电池进行放电时，嵌入在负极碳层中的锂离子脱出，又返回正极，回正极的锂离子越多，放电容量越高。
[0003]一般地，开发高能量高容量电池的方法是提高锂离子电池极片的活性物质涂覆量和压实，但是在由于热解再生的石墨负极硬碳含量较高，负极片压实后，负极片片体的孔隙率较低，电池的倍率充放电性能和低温性能会受到严重影响。

技术实现思路

[0004]本专利技术针对上述问题，提出了一种锂离子电池多孔负极极片制备方法。
[0005]本专利技术采取的技术方案如下：
[0006]一种锂离子电池多孔负极极片制备方法，包括如下步骤，
[0007]涂料制备步骤，将再生石墨材料、粘结剂、增稠剂、导电剂和分解组分组成再生石墨负极浆料固体配料组分，再将所述固体配料组分在水中分散、搅拌，制得再生石墨负极浆料；
[0008]涂覆步骤，将再生石墨负极浆料，均匀的涂覆在集流体铜箔上，所述集流体铜箔经过打孔和酸刻蚀处理，并通过连续烘箱进行烘干制得极卷；
[0009]分切步骤，将极卷采用二次辊压，再通过分切、模切，得到所需多孔再生石墨负极极片。
[0010]上述制备方法，对集流体铜箔进行打孔以及酸刻蚀处理可以提高浆料在集流体铜箔上的附着力。
[0011]上述制备方法中，在制备过程中加入了受热会分解的分解组分，该组分在烘烤干燥过程中，由于其分解、挥发产生的气体在逸出时在锂离子负极片片体形成多孔孔隙。当负极片被压实后，由于负极片片体的多孔孔隙增加了能容纳电解液的空间，使得电解液容易浸润到极片中去，缩短浸润时间提升浸润效果，同时丰富的孔隙结构为锂离子的扩散提供了大量的通道，减小了扩散阻力，提高了锂离子电池的循环、倍率和低温性能。
[0012]同时上述制备方案中，对极卷进行了二次辊压处理，而后再进行分切，这样可以减少极片反弹和最大限度保留极片上的孔隙。
[0013]综上所述，采用上述方法制备得到的负极片具有丰富的孔隙结构为锂离子的扩散提供了大量的通道，减小了扩散阻力，提高了锂离子电池的循环、倍率和低温性能。
[0014]可选的，按质量计算，所述再生石墨负极浆料固体配料组分中，再生石墨材料的含量为86
‑
97％，所述增稠剂的含量为0.5
‑
3％，所述粘结剂的含量为0.8
‑
3.5％，所述导电剂的含量为0
‑
4％。
[0015]可选的，所述分解组分包括碳酸氢铵以及碳酸铵的一种或多种。
[0016]可选的，所述分解组分的含量为再生石墨材料质量的2％
‑
10％。
[0017]可选的，所述连续烘箱设有八节，其内部温度依次为70℃，75℃，75℃，80℃，95℃，100℃，100℃，90℃。
[0018]可选的，所述粘结剂为PAA、PVA、SBR和ALG中的一种。
[0019]可选的，所述导电剂包括SP、ECP和VGCF中的种或多种。
[0020]可选的，再生石墨负极浆料固体配料组分与水混合后制得含固量为65％
‑
75％得浆料，捏合时间为0.5h
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1.5h。
[0021]本专利技术的有益效果是：制备得到的负极片具有丰富的孔隙结构为锂离子的扩散提供了大量的通道，减小了扩散阻力，提高了锂离子电池的循环、倍率和低温性能。
具体实施方式：
[0022]下面对本专利技术做详细描述。
[0023]实施例1
[0024]一种锂离子电池多孔再生石墨负极极片的制备方法，将增稠剂CMC按质量比为1:70加入到水中分散、搅拌4h，制得胶液G待用。人造二次颗粒再生石墨与导电剂SP在真空搅拌机中混合搅拌0.5h，然后加入30％胶液G至浆料固含量为75％，公转搅拌速度为30转/min，搅拌捏合1.5h，继续加入20％胶液G至浆料固含量为65％，分散、搅拌1h，继续加入余下50％胶液G和等于再生石墨质量3％的低分解温度组分碳酸铵，分散、搅拌1.5h，最后加入粘结剂SBR，搅拌0.5h，制得再生石墨负极浆料。将再生石墨负极浆料由涂布机涂覆在高附着力集流体铜箔上，并通过连续烘箱进行烘干制得极卷，在烘干过程中低分解温度组分碳酸铵受热分解成氨气、二氧化碳、水汽，气体逸出时形成丰富的孔隙，将极卷通过二次辊压、分切、模切，得到所需的多孔再生石墨负极极片。
[0025]实施例2
[0026]一种锂离子电池多孔再生石墨负极极片的制备方法，将增稠剂CMC按质量比为1:65加入到水中分散、搅拌4h，制得胶液G待用。人造二次颗粒再生石墨与导电剂SP在真空搅拌机中混合搅拌0.5h，然后加入35％胶液G至浆料固含量为74％，公转搅拌速度为30转/min，搅拌捏合1.5h，继续加入20％胶液G至浆料固含量为65％，分散、搅拌1h，继续加入余下45％胶液G和等于再生石墨质量5％的低分解温度组分碳酸铵，分散、搅拌1.5h，最后加入粘结剂SBR，搅拌0.5h，制得再生石墨负极浆料。将再生石墨负极浆料由涂布机涂覆在高附着力集流体铜箔上，并通过连续烘箱进行烘干制得极卷，在烘干过程中低分解温度组分碳酸铵受热分解成氨气、二氧化碳、水汽，气体逸出时形成丰富的孔隙，将极卷通过二次辊压、分切、模切，得到所需的多孔再生石墨负极极片。
[0027]实施例3
[0028]一种锂离子电池多孔再生石墨负极极片的制备方法，将增稠剂CMC按质量比为1:70加入到水中分散、搅拌4h，制得胶液G待用。人造二次颗粒再生石墨与导电剂ECP在真空搅
拌机中混合搅拌0.5h，然后加入30％胶液G至浆料固含量为75％，公转搅拌速度为30转/min，搅拌捏合1.5h，继续加入20％胶液G至浆料固含量为65％，分散、搅拌1h，继续加入余下50％胶液G和等于再生石墨质量10％的低分解温度组分碳酸氢铵，分散、搅拌1.5h，最后加入粘结剂PAA，搅拌0.5h，制得再生石墨负极浆料。将再生石墨负极浆料由涂布机涂覆在高附着力集流体铜箔上，并通过连续烘箱进行烘干制得极卷，在烘干过程中低分解温度组分碳酸氢铵受热分解成氨气、二氧化碳、水汽，气体逸出时形成丰富的孔隙，将极卷通过二次辊压、分切、模切，得到所需的多孔再生石墨负极极片。
[0029]实施例4
[0030]一种锂离子电池多孔再生石墨负极极片的制备方法，将增稠剂CMC按质量比为1:65加入到水中分散、搅拌4h，制得胶液G待用。人造二次颗粒再生石墨与导电剂ECP在真空搅拌机中混合搅拌0.5h，然后加入35％胶液G至浆料固含量为74％，公转搅拌本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池多孔负极极片制备方法，其特征在于，包括如下步骤，涂料制备步骤，将再生石墨材料、粘结剂、增稠剂、导电剂和分解组分组成再生石墨负极浆料固体配料组分，再将所述固体配料组分在水中分散、搅拌，制得再生石墨负极浆料；涂覆步骤，将再生石墨负极浆料，均匀的涂覆在集流体铜箔上，所述集流体铜箔经过打孔和酸刻蚀处理，并通过连续烘箱进行烘干制得极卷；分切步骤，将极卷采用二次辊压，再通过分切、模切，得到所需多孔再生石墨负极极片。2.如权利要求1所述的锂离子电池多孔负极极片制备方法，其特征在于，按质量计算，所述再生石墨负极浆料固体配料组分中，再生石墨材料的含量为86
‑
97％，所述增稠剂的含量为0.5
‑
3％，所述粘结剂的含量为0.8
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3.5％，所述导电剂的含量为0
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4％。3.如权利要求1所述的锂离子电池多孔负极极片制备方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：茆志友，相佳媛，宁小玉，张培培，周伟涛，丁晓宇，陈建，
申请(专利权)人：杭州南都动力科技有限公司浙江南都鸿芯动力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：