【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于锂离子电池，具体涉及一种负极浆料的匀浆工艺。
技术介绍
1、目前，煤炭、石油等传统化石燃料的过度消耗，引发了严重的能源枯竭和环境污染问题，并导致全球变暖等诸多异常气候，已经对人类的生存和社会的发展产生了严重威胁。随着经济社会的发展和进步，人类对可持续能源的需求更加迫切，正积极研发绿色清洁能源来替代化石燃料。近年来，锂离子电池因其具有体积小、能量密度高、循环寿命长、无记忆效应以及环境污染小等特点，快速占领了电池市场，已被广泛应用于各个领域，如航空航天、新能源汽车、电子产品以及太阳能、风能等清洁电能的储存。
2、锂离子电池极片的制造属于高精度制造范畴，其主要加工工序为：匀浆、涂布、烘干、辊压、收卷。锂离子电池负极浆料由多种不同密度和粒径的材料组成，是固-液两相混合分散而成的非牛顿流体，属于悬浮液体系。不稳定的悬浮液在静止状态下容易发生絮凝，并因重力作用而很快分层。分散均匀不好的负极浆料会影响电池的加工性能、生产效率和良品率，并在很大程度上缩短电池的循环寿命，导致一致性变差。因此，匀浆工艺在锂离子电池的整个生产工艺中影响占比最大，是影响电池性能以及续航能力的核心环节。
3、cn115275090a公开了一种负极浆料的匀浆方法，所述匀浆方法包括以下步骤：(1)将负极材料、导电剂和分散剂混合后进行一步搅拌得到混合料；(2)将混合料与溶剂混合后进行二步搅拌得到混合浆料；(3)将混合浆料与溶剂混合后进行三步搅拌，得到半步浆料；(4)将半步浆料和粘结剂混合，经四步搅拌得到所述负极浆料；其中，负极材料、导电剂
技术实现思路
1、针对现有技术存在的上述问题，本专利技术的目的在于提供一种负极浆料的匀浆工艺。本专利技术通过对匀浆工艺的改进，有效解决了负极浆料在涂布及辊压工序的烤裂、掉粉、漏箔情况，同时也提高了涂布及辊压工序的极片合格率。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、一种负极浆料的匀浆工艺，包括以下步骤：
4、(1)制胶液：
5、将cmc加入去离子水中，搅拌溶解后抽真空静置备用，得到cmc胶液；
6、(2)匀浆搅拌：
7、s1、将活性物质与导电剂混合均匀后进行搅拌分散45～75min，得到混合料；
8、s2、将步骤(1)得到的cmc胶液、水性胶与去离子水以20～40rpm的转速搅拌混合10～20min，得到第一混合液；
9、s3、在真空度≤-85kpa下，将步骤s1得到的混合料与步骤s2得到的第一混合液混合均匀后进行搅拌分散60～120min，得到第一浆料；
10、s4、将水性胶与去离子水混合均匀后进行搅拌分散5～15min，得到第二混合液；
11、s5、在真空度≤-85kpa下，将步骤s3得到的第一浆料与步骤s4得到的第二混合液混合均匀后进行搅拌分散100～150min，得到第二浆料；
12、s6、在真空度≤-85kpa下，将步骤s5得到的第二浆料、去离子水与添加剂混合均匀后进行搅拌分散45～75min，得到负极浆料。
13、作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，cmc与去离子水的质量比为1：(45～55)。
14、作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，去离子水分两次加入，第一次先加入60％的去离子水，搅拌10～20min后再加入剩余的40％去离子水。
15、作为上述技术方案的优选，所述cmc胶液的固含量为2±0.2％，粘度为3000～15000mpa·s。
16、作为上述技术方案的优选，步骤s1中，活性物质与导电剂的质量比为(90～100):1。
17、作为上述技术方案的优选，所述活性物质为石墨、石油焦、碳纤维、热解树脂中的一种或多种；所述导电剂为炭黑、石墨烯、碳纳米管中的一种或多种。
18、作为上述技术方案的优选，步骤s2中，cmc胶液、水性胶与去离子水的质量比为100：(30～35)：(55～60)。
19、作为上述技术方案的优选，步骤s4中，所述水性胶与去离子水的质量比为1：(2.5～3)。
20、作为上述技术方案的优选，步骤s6中，所述第二浆料、去离子水与添加剂的质量比为100：(15～20)：(1～1.5)。
21、作为上述技术方案的优选，所述添加剂为nmp、sbr中的一种或两种。更优选的，所述添加剂为nmp和sbr，其中，nmp和sbr的质量比为1：(2～3)。
22、由于活性物质和导电剂都是表面疏水性、非极性，若不使用添加剂，则其在水中极易发生聚集不能分散，从而影响锂离子电池的性能。因此，在本专利技术上述技术方案中，采用sbr作为黏结剂，sbr膜能够覆盖在活性物质的表面，以及存在与活性物质的中间，sbr结合在一起后形成的sbr膜能够起到桥梁作用，形成的连接力将活性物质进行黏结，起到了较强的黏结作用。采用nmp作为增塑剂，其作为有机溶剂在涂布烘烤阶段能够以稳定的速度有规律性地挥发，仅需添加少量的nmp就能增加涂布时极片的柔韧性，减少裂纹和掉粉情况的发生。
23、作为上述技术方案的优选，所述水性胶为paa溶液，其固含量为20％。
24、作为上述技术方案的优选，所述负极浆料的固含量为53±1.5％，粘度为2000～5500mpa·s。
25、作为上述技术方案的优选，所述负极浆料在涂布前，还需要经过除铁以及过滤处理。
26、作为上述技术方案的优选，负极浆料在等待涂布过程中，浆料在真空度≤-0.085mpa、搅拌速度15rpm的条件下保存。
27、上述技术方案中，先将cmc溶于去离子水中制备cmc胶液备用，然后将cmc胶液与水性胶和去离子水混合制成第一混合液，该第一混合液先与活性物质和导电剂组成的混合料分散均匀制成第一浆料，再加入由水性胶和去离子水制备的第二混合液分散均匀制成第二浆料，最后加入nmp、去离子水和sbr分散均匀后形成负极浆料。
28、cmc和水性胶paa都属于聚阴离子水溶性聚合物，本专利技术制备工艺有利于活性物质和导电剂被cmc胶液和水性胶paa润湿，二者能够吸附在活性物质与导电剂的表面，使活性颗粒和导电剂的表面均带有负电荷，同性电荷相互排斥从而达到分散的效果；同时cmc能够抑制烘烤过程中sbr的前移，辅助极片的粘附力。
29、综上所述，本专利技术具有以下有益效果：
30、本专利技术通过对匀浆工艺的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种负极浆料的匀浆工艺，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种负极浆料的匀浆工艺，其特征在于，所述混合均匀是指以15～40rpm的转速搅拌混合；所述搅拌分散是指以400～1500rpm的转速搅拌。
3.根据权利要求1所述的一种负极浆料的匀浆工艺，其特征在于，步骤(1)中，CMC与去离子水的质量比为1：(45～55)。
4.根据权利要求1所述的一种负极浆料的匀浆工艺，其特征在于，作为上述技术方案的优选，步骤S1中，活性物质与导电剂的质量比为(90～100):1。
5.根据权利要求1所述的一种负极浆料的匀浆工艺，其特征在于，步骤S2中，CMC胶液、水性胶与去离子水的质量比为100：(30～35)：(55～60)。
6.根据权利要求1所述的一种负极浆料的匀浆工艺，其特征在于，步骤S4中，所述水性胶与去离子水的质量比为1：(2.5～3)。
7.根据权利要求1所述的一种负极浆料的匀浆工艺，其特征在于，步骤S6中，所述第二浆料、去离子水与添加剂的质量比为100：(15～20)：(1～1.5)。>
8.根据权利要求1所述的一种负极浆料的匀浆工艺，其特征在于，所述添加剂为NMP、SBR中的一种或两种。
9.根据权利要求9所述的一种负极浆料的匀浆工艺，其特征在于，所述添加剂为NMP和SBR，其中，NMP和SBR的质量比为1：(2～3)。
10.根据权利要求1所述的一种负极浆料的匀浆工艺，其特征在于，所述负极浆料的固含量为53±1.5％，粘度为2000～5500mPa·s。
...【技术特征摘要】
1.一种负极浆料的匀浆工艺，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种负极浆料的匀浆工艺，其特征在于，所述混合均匀是指以15～40rpm的转速搅拌混合；所述搅拌分散是指以400～1500rpm的转速搅拌。
3.根据权利要求1所述的一种负极浆料的匀浆工艺，其特征在于，步骤(1)中，cmc与去离子水的质量比为1：(45～55)。
4.根据权利要求1所述的一种负极浆料的匀浆工艺，其特征在于，作为上述技术方案的优选，步骤s1中，活性物质与导电剂的质量比为(90～100):1。
5.根据权利要求1所述的一种负极浆料的匀浆工艺，其特征在于，步骤s2中，cmc胶液、水性胶与去离子水的质量比为100：(30～35)：(55～60)。
6...
【专利技术属性】
技术研发人员：金健，王凯彬，刘素国，代东举，白雪，
申请(专利权)人：天能新能源湖州有限公司，
类型：发明
国别省市：
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