一种提高涂布流平性及面密度均匀性的制浆方法技术

本发明专利技术公开了一种提高涂布流平性及面密度均匀性的制浆方法，属于电极的制造方法技术领域

【技术实现步骤摘要】
一种提高涂布流平性及面密度均匀性的制浆方法


[0001]本专利技术涉及电极的制造方法
，尤其涉及一种提高涂布流平性及面密度均匀性的制浆方法
。

技术介绍

[0002]锂离子电池涂布是一种基于对流体物性的研究，以及将浆料涂覆在基材上的一种工艺
。
浆料的制备工艺不仅会影响自身的运输
、
存储和使用，还会影响后续涂布过程是否能够顺利进行
。
锂离子电池中的基材一般为铝箔和铜箔
。
涂布过程中极片质量的控制极为重要，主要有流平性
、
面密度
、
粘结性等指标
。
涂布流平性不佳会导致极片表面缩孔
、
橘皮
、
波纹
、
气泡等现象发生；涂布面密度不均匀会影响电池生产后工序，最终会导致电池容量偏低或偏高；涂布粘结性不良则会产生极片掉粉的现象从而导致电池短路
、
低容等现象
。
[0003]涂布工艺是锂电池生产的前端工序，对电池生产质量的控制尤为重要
。
因此，如何提高锂电池涂布质量，是本领域需要重点解决的问题
。

技术实现思路

[0004]有鉴于现有技术的上述缺陷，在本专利技术的第一方面，提供了一种提高涂布流平性及面密度均匀性的制浆方法，包括如下步骤：
[0005](1)
粘结剂的预处理：
[0006]将辅助材料溶于溶剂，随后加入粘结剂，混合得到粘度介于/>100
～
500mpa
·
s
的负极胶液；
[0007](2)
负极导电胶的制备：
[0008]将负极导电剂加至所述负极胶液，混合得到粘度介于
1000
～
2000mpa
·
s
的负极导电胶；
[0009](3)
负极浆料的制备：
[0010]向所述负极导电胶中加入负极活性材料，混合后加入流平剂并经溶剂稀释，得到
6000
～
8000mpa
·
s
负极浆料，完成制浆
。
[0011]优选的，所述步骤
(1)
中，所述辅助材料为草酸或草酸钠
。
[0012]优选的，所述步骤
(1)
中，所述粘结剂为聚偏二氟乙烯
(PVDF)。
[0013]进一步优选的，所述聚偏二氟乙烯的型号包括
TA5130、FL2100、HSV900、Kynar761A
中的至少一种
。
[0014]优选的，所述步骤
(1)
中，粘结剂的预处理时，
[0015]所述混合依次经过高速搅拌
、
高速分散
、
低速搅拌
、
低速分散；高速搅拌的速率为
30
～
35rpm
，高速分散的速率为
800
～
900rpm
，低速搅拌的速率为
20
～
25rpm
，低速分散的速率为
400
～
500rpm。
[0016]辅助原料作用是使涂布时表面活性改良，它可以腐蚀集流体，使集流体表面粗糙，从而增大集流体表面接触面积，使浆料更容易附着在集流体表面，增大粘结力；另外，辅助
原料可以作为络合剂，与某些金属离子形成络合物，改变电极表面的性质，防止极片表面氧化，并且还可以作为电解质，提高电导率，促进电极反应
。
辅助材料与粘结剂共同的作用，再结合先高速再低速搅拌和分散制备胶液的工艺，该工艺中先高速再低速的目的是使粘结剂的分子结构不被破坏，由于粘结剂聚偏二氟乙烯
(PVDF)
的分子量不高，一般在
80
～
120
万，在制胶过程中不能一直高速搅拌和分散，刚加入时需要高速搅拌和高速分散，保证粘结剂不结块成团且易于分散，还需保证粘结剂的分子链不被破坏而影响粘结性
。
当高速搅拌和高速分散到一定程度后，粘结剂基本分散均匀，此时不宜再高速，需低速搅拌和低速分散，使粘结剂慢慢与溶剂融合，保证粘结剂的分子结构完好，若再高速搅拌和高速分散则会使粘结剂的分子结构被破坏而降低粘结剂的粘度即粘结性，本方法搅拌时长要比一般的制胶过程要长，使胶液中的原材料溶解更充分，在一定程度上可提高涂布极片粘结性
。
可以提高涂布极片粘结性
。
[0017]优选的，所述步骤
(2)
中，所述负极导电剂为导电炭黑，导电炭黑包括
SP
导电炭黑
、
乙炔黑
、
科琴黑中的至少一种
。
[0018]优选的，所述步骤
(3)
中，所述负极活性材料为钛酸锂
。
[0019]进一步优选的，所述钛酸锂的型号包括
LT
‑
112
，
KP
‑
T1
，
KP
‑
T2
，
KP
‑
T2X
，
KP
‑
T8
中的至少一种
。
[0020]优选的，所述步骤
(3)
中，所述流平剂为丙烯酸类流平剂
。
[0021]本专利技术中制备的负极浆料为油性涂料且为溶剂型涂料，使用丙烯酸类流平剂，因此本专利技术使用的流平剂为丙烯酸酯类流平剂，此流平剂成本较低，可降低浆料和集流体之间的表面张力，能有效解决由于涂布过程中浆料粘度上升而引起的缩孔
、
橘皮等现象，还可以除去搅拌过程产生的气泡，能够使制备的浆料流动性和均匀性更佳
。
因此有利于提高涂布流平性和面密度均匀性
。
[0022]优选的，所述溶剂包括
N
‑
甲基吡咯烷酮
、
苯
、
四氯化碳
、
二氯乙烷中的至少一种
。
[0023]优选的，以各原料占所得负极浆料整体的质量百分比计，步骤
(1)
中溶剂的添加量为
37.8
％～
39.8
％，辅助材料的添加量为
0.12
％～
0.14
％，粘结剂的添加量为
1.55
％～
1.65
％；步骤
(2)
中负极导电剂的添加量为
1.6
％～
1.7
％；步骤
(3)
中负极活性材料的添加量为
38.77
％～
40.77
％，流平剂的添加量为
0.2
％～
0.3...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种提高涂布流平性及面密度均匀性的制浆方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)
粘结剂的预处理：将辅助材料溶于溶剂，随后加入粘结剂，混合得到粘度介于
100
～
500mpa
·
s
的负极胶液；
(2)
负极导电胶的制备：将负极导电剂加至所述负极胶液，混合得到粘度介于
1000
～
2000mpa
·
s
的负极导电胶；
(3)
负极浆料的制备：向所述负极导电胶中加入负极活性材料，混合后加入流平剂并经溶剂稀释，得到
6000
～
8000mpa
·
s
负极浆料，完成制浆
。2.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤
(1)
中，所述辅助材料为草酸或草酸钠，所述粘结剂为聚偏二氟乙烯
。3.
根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述聚偏二氟乙烯的型号包括
TA5130、FL2100、HSV900、Kynar761A
中的至少一种
。4.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤
(1)
中，粘结剂的预处理时，所述混合依次经过高速搅拌
、
高速分散
、
低速搅拌
、
低速分散；高速搅拌的速率为
30
～
35rpm
，高速分散的速率为
800
～
900rpm
，低速搅拌的速率为
20
～
25rpm
，低速分散的速率为
400
～
500rpm。5.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤
(2)
中，所述负极导电剂为导电炭黑，导电炭黑包括

【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：