(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010475439.5
(22)申请日 2020.05.29
地址 516006 广东省惠州市仲恺高新区惠
台工业园63号小区
(72)发明人 毛霏 吕鑫 黄彬彬 祝媛
刘金成
(74)专利代理机构 广州市华学知识产权代理有
限公司 44245
代理人 梁睦宇
(51)Int.Cl.
B01F 13/06(2006.01)
B01F 15/02(2006.01)
H01M 10/0525(2010.01)
(54)发明名称
(57)摘要
一种锂离子电池负极匀浆工艺，包括以下步
骤：将粘结稳定剂加入至水中，进行搅拌混合操
胶液及第二胶液，第一胶液的比例大于第二胶液
的比例；将导电剂及石墨加入至干混机中进行均
匀混合，得到混合料；将第一胶液加入至混合料
中，进行首次真空分散搅拌操作，得到第一浆料；
将第二胶液加入至第一浆料中，并加入水，再进
行二次真空分散搅拌操作，得到第二浆料；向第
二浆料中加入丁苯橡胶，进行三次真空分散搅拌
操作，得到锂离子电池负极浆液。通过将胶液分
成两份，依次加入搅拌分散，工艺步骤简单，能够
得到粘度稳定性及浆液均匀性更好的锂离子电
池负极浆液。权利要求书1页 说明书11页 附图1页CN 111672392 A 2020.09.18
C N 111672392
A
1.一种锂离子电池负极匀浆工艺，其特征在于，包括以下步骤：
将粘结稳定剂加入至水中，进行搅拌混合操作，得到胶液，将所述胶液按比例分为两份，得到第一胶液及第二胶液，所述第一胶液的比例大于所述第二胶液的比例；
将导电剂及石墨加入至干混机中进行均匀混合，得到混合料；
将所述第一胶液及所述混合料加入至双行星搅拌器中，启用双行星搅拌器的冷却水循环系统，进行首次真空分散搅拌操作，得到第一浆料；
将所述第二胶液加入至所述第一浆料中，并加入水调节浆料粘度，关闭双行星搅拌器的冷却水循环系统，再进行二次真空分散搅拌操作，得到第二浆料；
向所述第二浆料中加入丁苯橡胶，进行三次真空分散搅拌操作，得到锂离子电池负极浆液。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池负极匀浆工艺，其特征在于，在将粘结稳定剂加入至水中，进行搅拌混合操作，得到胶液的操作中，所述粘结稳定剂及所述水的质量比例为0.95～1.15：62.5～70.5。
3.根据权利要求1所述的锂离子电池负极匀浆工艺，其特征在于，所述粘结稳定剂为羧甲基纤维素钠。
4.根据权利要求1所述的锂离子电池负极匀浆工艺，其特征在于，所述第一胶液及所述第二胶液的分配比例为5
5.0％～65.0％：35.0％～45.0％。
5.根据权利要求1所述的锂离子电池负极匀浆工艺，其特征在于，所述石墨及所述导电剂的质量比例为45.5～49.5：0.95～1.05。
6.根据权利要求1所述的锂离子电池负极匀浆工艺，其特征在于，在进行首次真空分散搅拌操作中，控制公转速度为12rpm～19rpm，分散速度为195rpm～610rpm，分散搅拌时间为56min～70min，真空度为-88Kpa～-92Kpa。
7.根据权利要求1所述的锂离子电池负极匀浆工艺，其特征在于，在进行二次真空分散搅拌操作中，控制
公转速度为12rpm～32rpm，分散速度为2500rpm～3500rpm，分散搅拌时间为180min～220min，真空度为-88Kpa～-92Kpa。
8.根据权利要求1所述的锂离子电池负极匀浆工艺，其特征在于，在进行三次真空分散搅拌操作中，控制公转速度为20rpm～30rpm，分散速度为2400rpm～2600rpm，分散搅拌时间为28min～32min，真空度为-88Kpa～-92Kpa。
9.根据权利要求1所述的锂离子电池负极匀浆工艺，其特征在于，所述的水为去离子水。
10.根据权利要求1所述的锂离子电池负极匀浆工艺，其特征在于，所述导电剂为导电碳黑及碳纳米管中的至少一种。
权 利 要 求 书1/1页CN 111672392 A
锂离子电池负极匀浆工艺
技术领域
[0001]本发明涉及锂离子电池领域，特别是涉及一种锂离子电池负极匀浆工艺。
背景技术
[0002]锂离子电池具有能量密度大及平均输出电压高的特点，而且锂离子电池是一种自放电小的电池，没有记忆效应，能适应复杂的工作环境，可以在-20℃～60℃的环境下工作，耐温性好，同时，锂离子电池的循环性能优越，可以快速充放电，输出功率大，使用寿命长，不含有毒有害物质，被称为绿电池，锂离子电池应用广泛，广泛应用于电动汽车、电动车、航空航天、医疗及储能等领域，锂离子电池的制作工艺通常包括制浆、涂膜、装配、化成四个步骤，也就是说，锂离子电池的制备是从制备正极浆液及负极浆液开始，浆液的制备作为锂离子电池生产的第一步步骤，浆液的好坏对后续涂膜以及最终成品锂离子电池的性能起着决定性的作用，锂离子电池的正极浆液及负极浆液基本上都是由活性物质、聚合物胶黏剂、导电剂等组成，锂离子电池的正极浆液及负极浆液的制备工艺一般有湿法混料工艺及干法混料工艺。
[0003]然而，在锂离子电池负极浆液的制备过程中，由于负极浆液通常是人造石墨或天然石墨或钛酸锂与导电剂、粘结剂的混合物，其中，石墨材料为疏水材料，颗粒大，负极浆液相比正极浆液固含更低、粘度更小，更容易沉降，从而导致负极浆料物理性质以及化学性质稳定性差以及一致性差，因此，负极浆液制备的每一步工艺参数都尤为重要，分散搅拌的时间、温度及速度控制不当，容易导致负极浆料出料静置粘度变化快，分散程度差，从而导致负极浆液无法满足涂布需求，进一步影响后续制备得到的锂电池的电池性能，因此，需提高负极浆料的一致性和稳定性。
发明内容
[0004]本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种工艺步骤简单，能够得到粘度稳定性及浆液均匀性更好的负极浆液的锂离子电池负极匀浆工艺。
[0005]本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
[0006]一种锂离子电池负极匀浆工艺，包括以下步骤：
[0007]将粘结稳定剂加入至水中，进行搅拌混合操作，得到胶液，将所述胶液按比例分为两份，得到第一胶液及第二胶液，所述第一胶液的比例大于所述第二胶液的比例；[0008]将导电剂及石墨加入至干混机中进行均匀混合，得到混合料；
[0009]将所述第一胶液及所述混合料加入至双行星搅拌器中，启用双行星搅拌器的冷却水循环系统，进行首次真空分散搅拌操作，得到第一浆料；
[0010]将所述第二胶液加入至所述第一浆料中，并加入水调节浆料粘度，关闭双行星搅拌器的冷却水循环系统，再进行二次真空分散搅拌操作，得到第二浆料；
[0011]向所述第二浆料中加入丁苯橡胶，进行三次真空分散搅拌操作，得到锂离子电池负极浆液。
[0012]在其中一种实施方式，在将粘结稳定剂加入至水中，进行搅拌混合操作，得到胶液的操作中，所述粘结稳定剂及所述水的质量比例为0.95～1.15：62.5～70.5。
[0013]在其中一种实施方式，所述粘结稳定剂为羧甲基纤维素钠。
[0014]在其中一种实施方式，所述第一胶液及所述第二胶液的分配比例为55.0％～65.0％：35.0％～45.0％。
[0015]在其中一种实施方式，所述石墨及所述导电剂的质量比例为45.5～49.5：0.95～1.05。
[0016]在其中一种实施方式，在进行首次真空分散搅拌操作中，控制公转速度为12rpm～19rpm，分散速度为195rpm～610rpm，分散搅拌时间为56min～70min，真空度为-88Kpa～-92Kpa。
[0017]在其中一种实施方式，在进行二次真空分散搅拌操作中，控制公转速度为12rpm～32rpm，分散速度为2500rpm～3500rpm，分散搅拌时间为180min～220min，真空度为-88Kpa ～-92Kpa。
[0018]在其中一种实施方式，在进行三次真空分散搅拌操作中，控制公转速度为20rpm～30rpm，分散速度为2400rpm～2600rpm，分散搅拌时间为28min～32min，真空度为-88Kpa～-92Kpa。
[0019]在其中一种实施方式，所述的水为去离子水。
[0020]在其中一种实施方式，所述导电剂为导电碳黑及碳纳米管中的至少一种。[0021]与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：
[0022]上述锂离子电池负极匀浆工艺，通过对粘结稳定剂及水进行搅拌混合操作，得到胶液，并将胶液按比例分为两份，得到第一胶液及第二胶液，同时，对导电剂及石墨进行均匀混合，得到混合料，再分别将第一胶液及第二胶液依次与混合料进行真空分散搅拌混合，得到锂离子电池负极浆液，胶液分成两份，依次加入搅拌分散，工艺步骤简单，能够得到粘度稳定性及浆液均匀性更好的锂离子电池负极浆液。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0024]图1为本发明一实施例的锂离子电池负极匀浆工艺的步骤流程图。
具体实施方式
[0025]为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
[0026]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具
体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0027]一实施方式，请参阅图1，一种锂离子电池负极匀浆工艺，包括以下步骤：[0028]S110、将粘结稳定剂加入至水中，进行搅拌混合操作，得到胶液，将所述胶液按比例分为两份，得到第一胶液及第二胶液，所述第一胶液的比例大于所述第二胶液的比例。[0029]需要说明的是，通过将粘结稳定剂加入至水，将粘结稳定剂及水通过搅拌机进行搅拌混合，从而制备得到胶液，胶液用于后续与导电剂及石墨搅拌混合制备得到负极浆液，制备得到的胶液按比例分为两份，从而得到第一胶液及第二胶液，其中，第一胶液的比例大于所述第二胶液的比例，也就是说，第一胶液的份量大于第二胶液的份量，通过将胶液分成两份，有利于后续将胶液分两次逐步与导电剂及石墨混合，可以更好地分散搅拌得到负极浆液，且第一胶液的比例大于所述第二胶液的比例，可以保证后续第一胶液与混合料混合时，第一胶液可以润湿全部混合料，也就是润湿全部导电剂及石墨，避免混合料成团，降低后续的分散搅拌的操作难度，有利于得到更加均匀稳定的负极浆液。
[0030]在其中一个实施例中，在将粘结稳定剂加入至水中，进行搅拌混合操作，得到胶液的操作中，所
述粘结稳定剂及所述水的质量比例为0.95～1.15：62.5～70.5。需要说明的是，通过对粘结稳定剂及水的质量比例进行控制，可以保证粘结稳定剂全部溶解于水中，有效控制粘结稳定剂的润湿度，避免得到的胶液过稠，不利于搅动，同时，避免得到的胶液过稀，黏结度不够，将粘结稳定剂及水的质量比例控制为0.95～1.15：62.5～70.5，如此，有利于得到流动性及粘度适中的胶液，有利于后续分散搅拌操作的正常进行。再如，在将粘结稳定剂加入至水中，进行搅拌混合操作，得到胶液的操作中，所述粘结稳定剂及所述水的质量比例为1：65.7。如此，通过对粘结稳定剂及水的质量比例进行优化后，在特定比例下，将粘结稳定剂及水搅拌混合，得到流动性及粘度良好的胶液，进行有利于后续制备得到更加稳定的锂离子电池负极浆液。
[0031]在其中一个实施例中，所述粘结稳定剂为羧甲基纤维素钠。需要说明的是，羧甲基纤维素钠为白纤维状或颗粒状粉末，无臭、无味，有吸湿性，易溶于水，不溶于有机溶剂，化学稳定性好，是当今世界上使用范围最广、用量最大的纤维素种类，用途广泛，例如，广泛应用于食品、医药、农业、电子、日用化工等领域，羧甲基纤维素钠具有优异的性能，且价格低廉，使用羧甲基纤维素钠代替锂离子电池生产中普遍采用的聚偏氟乙烯，有利于降低成本，减少环境污染，同时，也有利于降低生产工艺对环境条件的要求，从而有利于提高后续制备得到的负极浆液的稳定性。
[0032]在其中一个实施例中，所述第一胶液及所述第二胶液的分配比例为55.0％～65.0％：35.0％～45.0％。需要说明的是，由于第一胶液的比例大于所述第二胶液的比例，在后续操作中，先将第一胶液
加入至混合料中，进行首次真空分散搅拌操作，可以保证第一胶液可以润湿全部混合料，也就是润湿全部导电剂及石墨，避免混合料成团，降低首次真空分散搅拌操作的操作难度，有利于得到更加均匀稳定的负极浆液，可以理解，随着第一胶液比例增大，也就是首次真空分散搅拌操作的胶液用量越多，同时，第二胶液的比例减小，虽然第一胶液的比例越大，越有利于保证混合料被全部润湿，但是，由于第一胶液具有粘性，加入过多第一胶液不利于真空分散搅拌操作的进行，大大增加了真空分散搅拌操作的操作难度，从而影响后续制备得到的锂离子电池负极浆液的均匀性及稳定性，因此，综合考虑之
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议