【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锂离子电池负极补锂，具体涉及一种黏性流体浆料及其制备方法与用途。
技术介绍
1、在锂离子电池负极补锂的诸多方法中，含锂金属带压延补锂具有效率高、安全性高、成本低等优点，在该方法中，含锂金属带的性能对补锂效果具有显著影响。
2、相关技术中，在制造含锂金属带时，通常在辊表面或者含锂金属带表面涂抹类油类物质等润滑剂，然后进行金属锂或锂合金的压延。然而，在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现，该种方法制备得到的含锂金属带的厚度波动较大，并且将其用于锂离子电池负极补锂时会产生死锂现象。
技术实现思路
1、专利技术人研究发现，相关技术中制备得到的含锂金属带存在上述问题的原因在于：(1)使用类油类物质作为润滑剂时，类油类物质的润滑性较好，辊表面与含锂金属带表面之间几乎无摩擦力存在，在压延过程中，含锂金属带容易发生偏移，进而导致制备得到的含锂金属带的厚度波动较大；(2)在补锂过程中，类油类物质会存在于负极与含锂金属带之间，导致负极与含锂金属带之间存在电子导电网络缺失的现象，部分金属锂或合金锂无法被充分利用，产生死锂现象。
2、有鉴于此，本专利技术提供了一种黏性流体浆料及其制备方法与用途，该黏性流体浆料可以用于辅助制造含锂金属带，以解决相关技术中制备得到的含锂金属带的厚度波动较大，将其用于锂离子电池负极补锂时会产生死锂现象的问题。
3、第一方面，本专利技术提供了一种黏性流体浆料，所述黏性流体浆料的原料包括：
4、颗粒状石墨、电子导电剂和
5、其中，所述颗粒状石墨与所述电子导电剂的重量之比为1：(0.01～1)，所述颗粒状石墨和所述电子导电剂的总重量与所述类油类物质的重量之比为(0.05～0.75)：1。
6、在本专利技术提供的上述黏性流体浆料中，除了含有类油类物质之外，还含有颗粒状石墨和电子导电剂。将该黏性流体浆料用于辅助制造含锂金属带时，颗粒状石墨能够有效提升辊表面与含锂金属带表面之间的摩擦力，摩擦力的增大可以使金属锂或锂合金在差速压延过程中更易压延出厚度均匀的超薄含锂金属带，改善或消除含锂金属带的偏移；在进行锂离子电池负极补锂时，电子导电剂能够在负极与含锂金属带之间构建完整且连续的电子通路，电子通路的存在可以避免在补锂过程中由于电子通路断开而产生死锂，进而提升金属锂或锂合金的利用率，同时，死锂的减少或者消除也有利于提升锂离子电池的安全性。
7、在一种可选的实施方式中，所述颗粒状石墨包括煤系人造石墨、石油系人造石墨、球形鳞片天然石墨和土状天然石墨中的至少一种；
8、和/或，所述电子导电剂包括单壁碳纳米管、气相生长碳纤维、多壁碳纳米管、导电炭黑和石墨烯中的至少一种；
9、和/或，所述类油类物质包括润滑油、白矿油、石蜡油、热传导油、机油、硅油、防锈油、液压油和切削液中的至少一种。
10、在一种可选的实施方式中，所述颗粒状石墨的粒径d50为0.05μm～50μm。
11、在一种可选的实施方式中，所述黏性流体浆料的原料还包括：
12、自由基引发剂、多羟基化合物和架桥剂中的至少一种；
13、其中，所述多羟基化合物与所述架桥剂的重量之比为(1～10)：(10～1)，所述自由基引发剂的重量与所述多羟基化合物和所述架桥剂的总重量之比为(0.5～35)：100，所述自由基引发剂、所述多羟基化合物和所述架桥剂的总重量与所述类油类物质的重量之比为(0.002～0.15)：1。
14、在上述黏性流体浆料中，自由基引发剂、多羟基化合物和架桥剂的加入，能够对负极与含锂金属带之间的电子导电剂进行固化，提升电子导电剂与负极和含锂金属带之间的连接稳定性，这能够进一步提升电子导电剂所构建的电子通路的完整性和稳定性，进而进一步降低死锂的产生量，进一步提升金属锂或锂合金的利用率。
15、在一种可选的实施方式中，所述自由基引发剂包括有机过氧化物引发剂、无机过氧化物引发剂、偶氮类引发剂和氧化还原引发剂中的至少一种。
16、示例性地，有机过氧化物引发剂例如可以包括2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、过氧化苯甲酰、叔丁基过氧化氢、过氧化环己酮中的至少一种；无机过氧化物引发剂例如可以包括过硫酸钠、过硫酸铵中的至少一种；偶氮类引发剂例如可以包括偶氮二异庚腈、偶氮二异丁腈中的至少一种；氧化还原引发剂例如可以包括异丙苯过氧化氢/四乙烯亚胺、过氧化苯甲酰/n，n-二甲基苯胺、过氧化氢/酒石酸中的至少一种。
17、和/或，所述多羟基化合物包括碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯和碳酸甲乙酯中的至少一种。
18、和/或，所述架桥剂包括三已二醇二甲基丙烯酸酯、乙基-4甲基咪唑、2-苯基咪唑、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、四气邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、三亚乙基四胺和二甲胺基丙胺中的至少一种。
19、在一种可选的实施方式中，所述黏性流体浆料在25℃条件下的粘度为8000mpa·s～450000mpa·s；
20、和/或，所述黏性流体浆料的涂布面密度为3mg/cm2～100mg/cm2。
21、在上述实施方式中，黏性流体浆料具有适宜的粘度，有利于保证黏性流体浆料在含锂金属带表面涂布的均匀性，这有助于进一步提升含锂金属带的厚度均匀性。具体地，在上述粘度范围内，能够有效保证黏性流体浆料在含锂金属带表面所形成的浆料膜的稳定性，避免粘度过低导致黏性流体浆料在含锂金属带表面的面密度在短时间内发生明显变化；同时，还能够有效保证黏性流体浆料在含锂金属带表面顺利铺展开来，避免粘度过高导致黏性流体浆料在含锂金属带表面形成明显的沟壑状结构。
22、第二方面，本专利技术还提供了一种上述的黏性流体浆料的制备方法，包括如下步骤：
23、使所述颗粒状石墨、所述电子导电剂和所述类油类物质混合、搅拌并静置。
24、在一种可选的实施方式中，所述搅拌的条件包括：搅拌转速为200rpm～5000rpm，温度为0℃～60℃，搅拌时间为0.5h～9h；
25、和/或，所述静置的条件包括：-98kpa至-35kpa的真空环境下静置1h～6h。
26、在一种可选的实施方式中，静置结束后，所述制备方法还包括加入所述自由基引发剂、所述多羟基化合物和所述架桥剂并进行固化的步骤。
27、在上述制备方法中，进行固化的方法由自由基引发剂的种类决定，通常为热引发固化或光引发固化，引发固化后所得材料为类胶状物质，在电池中具有良好的适应性。在实际生产过程中，可以通过在压延辊之后设置固化装置来引发固化，固化装置可以仅设置在含锂金属带涂布有黏性流体浆料的一侧，也可以同时设置在含锂金属带的两侧，以使固化反应进行的更快更均一。
28、第三方面，本专利技术还提供了上述的黏性流体浆料在制造含锂金属带中的用途，所述含锂金属带包括锂金属带和锂合金带。
29、其中，所述锂金属带是指纯锂带，所述锂合本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种黏性流体浆料，其特征在于，所述黏性流体浆料的原料包括：
2.根据权利要求1所述的黏性流体浆料，其特征在于，所述颗粒状石墨包括煤系人造石墨、石油系人造石墨、球形鳞片天然石墨和土状天然石墨中的至少一种；
3.根据权利要求1或2所述的黏性流体浆料，其特征在于，所述颗粒状石墨的粒径D50为0.05μm～50μm。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的黏性流体浆料，其特征在于，所述黏性流体浆料的原料还包括：
5.根据权利要求4所述的黏性流体浆料，其特征在于，所述自由基引发剂包括有机过氧化物引发剂、无机过氧化物引发剂、偶氮类引发剂和氧化还原引发剂中的至少一种；
6.根据权利要求1至5中任一项所述的黏性流体浆料，其特征在于，所述黏性流体浆料在25℃条件下的粘度为8000mPa·s～450000mPa·s；
7.权利要求1至6中任一项所述的黏性流体浆料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述搅拌的条件包括：搅拌转速为200rpm～5000rpm，温度为0℃
9.根据权利要求7或8所述的制备方法，其特征在于，静置结束后，所述制备方法还包括加入所述自由基引发剂、所述多羟基化合物和所述架桥剂并进行固化的步骤。
10.权利要求1至6中任一项所述的黏性流体浆料在制造含锂金属带中的用途，所述含锂金属带包括锂金属带和锂合金带。
...【技术特征摘要】
1.一种黏性流体浆料，其特征在于，所述黏性流体浆料的原料包括：
2.根据权利要求1所述的黏性流体浆料，其特征在于，所述颗粒状石墨包括煤系人造石墨、石油系人造石墨、球形鳞片天然石墨和土状天然石墨中的至少一种；
3.根据权利要求1或2所述的黏性流体浆料，其特征在于，所述颗粒状石墨的粒径d50为0.05μm～50μm。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的黏性流体浆料，其特征在于，所述黏性流体浆料的原料还包括：
5.根据权利要求4所述的黏性流体浆料，其特征在于，所述自由基引发剂包括有机过氧化物引发剂、无机过氧化物引发剂、偶氮类引发剂和氧化还原引发剂中的至少一种；
6.根据权利要求1至5中任一项所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：张二勇，陈诗帆，李鹏，杨利，顾煜炜，李云明，
申请(专利权)人：蜂巢能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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