一种混合导电剂的制浆方法技术

本发明专利技术公开了一种混合导电剂的制浆方法，属于包括活性材料的电极技术领域。该方法包括正、负极胶液的制备，正、负极混合导电胶的制备以及正、负极混合导电剂浆料的制备。工艺中，分别针对正、负极胶液的加工需求，采用特定比例的Super

【技术实现步骤摘要】
一种混合导电剂的制浆方法


[0001]本专利技术涉及包括活性材料的电极
，尤其涉及一种混合导电剂的制浆方法。

技术介绍

[0002]传统的锂离子电池使用的是有机液体电解质，尽管液体电解质能够提供较高的离子电导率以及良好的界面接触，但其不能安全地用于金属锂体系、锂离子迁移数低、易泄漏、易挥发、易燃、安全性差等问题阻碍了锂电池的进一步发展。为防止常规锂离子电池存在的漏液、易燃、易爆等安全性问题，锂二次电池电解质体系正在向固态化发展。固态电解质作为一种快离子导体，具有良好的锂离子导电性，但其电子导电性较差，应用于锂离子电池生产时，通常需要加入导电材料以提高电子导电性。另外，固态电解质粉体容易团聚，因此将其和导电材料分散在溶剂中，做成浆料，但固态电解质比重较大，在浆料中会出现颗粒沉降的现象，而导电材料的比重较小，会出现漂浮情况，导致浆料不均匀，严重影响浆料的运输、存储和使用。因此，如何提高锂电池生产中的浆料质量以及锂电池的性能，成为目前要重点解决的问题。

技术实现思路

[0003]有鉴于现有技术的上述缺陷，在本专利技术的第一方面，提供了一种稳定性好、均匀性佳的提高电池性能的混合导电剂的制浆方法，包括如下步骤：
[0004](1)粘接剂与溶剂混合均匀，得到正极胶液；粘接剂、草酸与溶剂混合均匀，得到负极胶液；
[0005](2)将混合导电剂加至所述正极胶液，混合均匀得到正极混合导电胶；将混合导电剂加至所述负极胶液，混合均匀得到负极混合导电胶；所述混合导电剂为Super
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p导电炭黑和LI435乙炔炭黑形成的混合物；
[0006](3)将正极活性材料加至所述正极混合导电胶，再加入溶剂混合均匀后得到正极混合导电剂浆料；将负极活性材料加至所述负极混合导电胶，再加入溶剂混合均匀后得到负极混合导电剂浆料，完成正极制浆和负极制浆。
[0007]在长期的生产实践中，专利技术人发现LI435乙炔炭黑具有高纯度、小粒径、添加量低的特点。对于Super
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p导电炭黑而言，其成本低，导电性能较好，粒径小，比表面积大，用量较多。
[0008]优选的，所述步骤(1)中，所述正极胶液、负极胶液中，所述粘接剂分别选自聚乙烯醇、聚四氟乙烯、羧甲基纤维素、聚烯烃、聚偏二氟乙烯、丁苯橡胶、氟化橡胶、聚胺酯中的至少一种。
[0009]优选的，所述步骤(1)中，所述正极胶液的粘度范围为1500～2500mpa.s；所述负极胶液的粘度范围为100～500mpa.s。
[0010]进一步优选的，所述正极胶液的制备过程中，所述Super
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p导电炭黑和LI435乙炔
炭黑的质量比为(3.00：1.27)～(3.12：1.32)。
[0011]进一步优选的，所述负极胶液的制备过程中，所述Super
‑
p导电炭黑和LI435乙炔炭黑的质量比为(2.00：1.36)～(2.11：1.43)。
[0012]Super
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p导电炭黑和LI435乙炔炭黑在不同制胶工艺中分别按特定比例混合可在一定程度上降低成本，提高电池吸液效果、导电性能、充放电性能和电池循环寿命，达到取长补短的效果，弥补单一类型或随意比例混合下的不足。达到这种目的的原因在于，在以上比例下，两种导电炭黑的成本、粒径都较低，可降低成本；LI435乙炔炭黑纯度高，在混合制浆后可降低电池短路现象，二者小粒径适配形成的电子路径多，拥有比表面积高的结构，更多的电解质可以渗透到其中，电解质渗透到结构之中即等于锂电子将拥有传导路径，提高电极材料的电子电导率，从而提高电池导电性能和充放电性能。此外，Super
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p导电炭黑和LI435乙炔炭黑在对应比例下能够提高电池吸液效果，使电解液均匀浸润隔膜，从而提高电池循环寿命。针对正极、负极不同的应用需求。本专利技术在制浆过程中将两者按不同比例混合在一起，充分混匀之后再等比例投料，LI435乙炔炭黑具有高导电性和良好的分散性，用于制浆工艺时，可提高浆料的稳定性、均匀性，进而提高锂电池的导电性能和充放电性能。LI435乙炔炭黑是一种疏水性导电炭黑，不会因为水份而发生凝聚现象，热处理时不会发生脱气现象，可提高浆料的质量；此外LI435乙炔炭黑吸液性较好，与Super
‑
p导电炭黑共同发挥吸液保液的功能，可提高电池循环寿命。
[0013]优选的，所述步骤(2)中，所述正极混合导电胶的粘度范围为2000～3000mpa.s；所述负极混合导电胶的粘度范围为1000～2000mpa.s。
[0014]优选的，所述步骤(3)中，所述正极活性材料为钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、三元材料中的至少一种。
[0015]进一步优选的，所述正极活性材料为KP
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05T3。
[0016]优选的，所述步骤(3)中，所述负极活性材料为石墨、硅碳合金、锡基复合氧化物、钛酸锂、纳米碳管中的至少一种。
[0017]进一步优选的，所述负极活性材料为钛酸锂。
[0018]优选的，所述步骤(3)中，所述正极混合导电剂浆料的粘度范围为9000～18000mpa.s；所述负极混合导电剂浆料的粘度范围为10000～20000mpa.s。
[0019]优选的，以原料占所述正极混合导电剂浆料的质量百分比计，所述正极胶液的制备中，溶剂的添加量为33％～35％，粘接剂的添加量为2.0％～2.2％；所述正极混合导电剂浆料的制备中，正极活性材料的添加量为50％～55％，所述溶剂的外加添加量为7.5％～8.5％；余量为混合导电剂。
[0020]优选的，以原料占所述负极混合导电剂浆料的质量百分比计，所述负极胶液的制备中，溶剂的添加量为31％～33％，草酸的添加量为0.12％～0.14％，粘接剂的添加量为1.5％～1.7％；所述负极混合导电剂浆料的制备中，负极活性材料的添加量为39％～44％，所述溶剂的外加添加量为22％～24％；余量为混合导电剂。
[0021]优选的，所述溶剂为有机酸性溶剂、有机碱性溶剂、有机两性溶剂、有机惰性溶剂中的至少一种。
[0022]进一步优选的，所述溶剂为N
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甲基吡咯烷酮。
[0023]与现有技术相比，本专利技术具有以下优点和有益效果：
[0024]本专利技术提供了一种混合导电剂的制浆方法，该工艺在制浆过程中将两者按不同比例混合在一起，充分混匀之后再等比例投料，LI435乙炔炭黑具有高导电性和良好的分散性，用于制浆工艺时，可提高浆料的稳定性、均匀性，进而提高锂电池的导电性能和充放电性能。LI435乙炔炭黑是一种疏水性导电炭黑，不会因为水份而发生凝聚现象，热处理时不会发生脱气现象，可提高浆料的质量；此外LI435乙炔炭黑吸液性较好，与Super
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p导电炭黑共同发挥吸液保液的功能，可提高电池循环寿命。因此，该制浆方法不仅可提高电池的吸液效果，还能提高电池充放电性能、倍率性能以及循环寿命。
附图说明
[002本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混合导电剂的制浆方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)粘接剂与溶剂混合均匀，得到正极胶液；粘接剂、草酸与溶剂混合均匀，得到负极胶液；(2)将混合导电剂加至所述正极胶液，混合均匀得到正极混合导电胶；将混合导电剂加至所述负极胶液，混合均匀得到负极混合导电胶；所述混合导电剂为Super
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p导电炭黑和LI435乙炔炭黑形成的混合物；(3)将正极活性材料加至所述正极混合导电胶，再加入溶剂混合均匀后得到正极混合导电剂浆料；将负极活性材料加至所述负极混合导电胶，再加入溶剂混合均匀后得到负极混合导电剂浆料，完成正极制浆和负极制浆。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(1)中，所述正极胶液、负极胶液中，所述粘接剂分别选自聚乙烯醇、聚四氟乙烯、羧甲基纤维素、聚烯烃、聚偏二氟乙烯、丁苯橡胶、氟化橡胶、聚胺酯中的至少一种。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(1)中，所述正极胶液的粘度范围为1500～2500mpa.s；所述负极胶液的粘度范围为100～500mpa.s。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述正极胶液的制备过程中，所述Super
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p导电炭黑和LI435乙炔炭黑的质量比为(3.00：1.27)～(3.12：1.32)；所述负极胶液的制备过程中，所述Super
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p导电炭黑和LI435乙炔炭黑的质量比为(2.00：1.36)～(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴明珠，高峰，张要枫，赵冬梅，
申请(专利权)人：湖北钛时代新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：