(19)中华人民共和国国家知识产权局
| (12)发明专利说明书 | |
| (10)申请公布号 CN 103094574 A (43)申请公布日 2013.05.08 |
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(21)申请号 CN201110331270.7
(22)申请日 2011.10.27
(71)申请人 焦作市亿锂达能源科技有限公司
地址 454950 河南省焦作市武陟县工业园区
(72)发明人 胡云锋
(74)专利代理机构 郑州中原专利事务所有限公司
代理人 张春
(51)Int.CI
H01M4/62
H01M4/133
H01M4/1393
(54)发明名称
(57)摘要
本发明提供一种防粘辊的锂电池负极材料及其制备方法。由以下重量份的原料制备而成：碳素粉50-96，导电剂0.5，增稠剂0.6-2.0，粘合剂2.0-3.0，油性剂5-10，去离子水适量，制备方法包括以下步骤：a.按重量份称取碳素粉、导电剂、增稠剂、粘合剂、油性剂和去离子水，b.将增稠剂加入适量去离子水中，高速搅拌3-5小时，静置3-5小时，制成固含量为1.0791%-2.5%的增稠剂水溶液，水溶液的固含量是质量百分含量，c.加入导电剂，高速搅拌0.8-1.2小时，d.加入油性剂，高速搅拌0.8-1.2小时，e.加入粘合剂，高速搅拌0.8-1.2小时，f.加入碳素粉，碳素粉分四次加完，第一次加入一半，以后每次加入剩下的1/2，每次加入后低速搅拌8-12分钟，使碳素粉充分湿润，g.高速搅拌3-5小时，抽真空低速搅拌均匀就制成防粘辊锂电池负极材料。 | |
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法律状态
权 利 要 求 说 明 书
1.一种防粘辊锂电池负极材料，其特征在于：由以下重量份的原料制备而成：碳素粉50-96，导电剂0.5，增稠剂0.6-2.0，粘合剂2.0-3.0，油性剂5-10，去离子水适量，其中导电剂是碳黑或者导电石墨或者二者以1：1的混合物，增稠剂是羧甲基纤维素钠或者丁苯橡胶或者二者以1：1的混合剂，粘合剂是聚氯乙烯，油性剂是N-甲基吡咯烷酮。
2.根据权利要求1所述防粘辊锂电池负极材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：a.按重量份称取碳素粉、导电剂、增稠剂、粘合剂、油性剂和去离子水，b.将增稠剂加入适量去离子水中，高速搅拌3-5小时，静置3-5小时，制成固含量为1.0791%-2.5%的增稠剂水溶液，c.加入导电剂，高速搅拌0.8-1.2小时，d.加入油性剂，高速搅拌0.8-1.2小时，e.加入粘
合剂，高速搅拌0.8-1.2小时，f.加入碳素粉，碳素粉分四次加完，第一次加入一半，以后每次加入剩下的1/2，每次加入后低速搅拌8-12分钟，使碳素粉充分湿润，g.高速搅拌3-5小时，抽真空低速搅拌均匀就制成防粘辊锂电池负极材料。
3.根据权利要求2所述的防粘辊锂电池负极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤b.将增稠剂加入适量去离子水中，高速搅拌4小时，静置4小时，制成固含量为2.5%的增稠剂水溶液，步骤c高速搅拌1小时，步骤d.加入油性剂，高速搅拌1小时，e.加入粘合剂，高速搅拌1小时，f.加入碳素粉，碳素粉分四次加完，第一次加入一半，以后每次加入剩下的1/2，每次加入后低速搅拌10分钟，使碳素粉充分湿润，g.高速搅拌4小时，抽真空低速搅拌均匀就制成防粘辊锂电池负极材料。
说 明 书
<p>技术领域
本发明属于锂电池领域，具体的说是涉及一种锂电池的负极材料以及该负极材料的制备方法。
背景技术
目前，简单介绍锂电池负极的制作过程。由于目前锂电池负极材料由以下原料制备而成：碳素粉、导电剂、CMC羧甲基纤维素钠、SBR聚拢氯乙烯和去离子水。此配方为水系工艺，CMC羧甲基纤维素钠含量为2.0%，其作为增稠剂一个作用使浆料固含量为36%，离子水为64%,浆料很稀，涂布时的温度设置较高，且涂布速度较慢，极片才能烘干，同时这种工艺在运行的很长一段时间内，在对辊工序负极浆料粘辊严重，导致较多的废品出现，在对辊过程中，至少需要两个员工不停的用酒精擦辊，才能使生产进行下去，对辊的厚度为0.125mm，达不到工艺要求的0.115mm，使负极的压实密度只能达到1.38g/cm3，达不到工艺要求的1.50g/cm3。这种工艺在配料车间，由于固含量低，浪费很多水；在涂布车间，温度高，速度慢，浪费能耗，浪费时间；在对辊时，粘辊，使极片成废品，造成物料浪费，需要两个员工不停擦辊，浪费人力，对辊厚度达不到工艺要求，则后工序装配车间，在电芯入壳时，入壳困难，电池鼓壳，造成电池报废。 发明内容
本发明的目的就在于克服不足提供一种防粘辊的锂电池负极材料及其制备方法。
本发明的目的可通过以下措施来实现：
一种防粘辊锂电池负极材料，由以下重量份的原料制备而成：碳素粉50-96，导电剂0.5，增稠剂0.6-2.0，粘合剂2.0-3.0，油性剂5-10，去离子水适量，其中导电剂是碳黑或者导电石墨或者二者以1：1的混合物，增稠剂是羧甲基纤维素钠或者丁苯橡胶或者二者以1：1的混合剂，粘合剂是聚氯乙烯，油性剂是N-甲基吡咯烷酮。
上述粘辊锂电池负极材料的制备方法，包括以下步骤：a.按重量份称取碳素粉、导电剂、增稠剂、粘合剂、油性剂和去离子水，b.将增稠剂加入适量去离子水中，高速搅拌3-5小时，静置3-5小时，制成固含量为1.0791%-2.5%的增稠剂水溶液，水溶液的固含量是质量百分含量，c.加入导电剂，高速搅拌0.8-1.2小时，d.加入油性剂，高速搅拌0.8-1.2小时，e.加入粘合剂，高速搅拌0.8-1.2小时，f.加入碳素粉，碳素粉分四次加完，第一次加入一半，以后每次加入剩下的1/2，每次加入后低速搅拌8-12分钟，使碳素粉充分湿润，g.高速搅拌3-5小时，抽真空低速搅拌均匀就制成防粘辊锂电池负极材料。
上述防粘辊锂电池负极材料的制备方法，所述步骤b.将增稠剂加入适量去离子水中，高速搅拌4小时，静置4小时，制成固含量为2.5%的增稠剂水溶液，步骤c高速搅拌1小时，步骤d.加
入油性剂，高速搅拌1小时，e.加入粘合剂，高速搅拌1小时，f.加入碳素粉，碳素粉分四次加完，第一次加入一半，以后每次加入剩下的1/2，每次加入后低速搅拌10分钟，使碳素粉充分湿润，g.高速搅拌4小时，抽真空低速搅拌均匀就制成防粘辊锂电池负极材料。
采用上述技术方案，本发明有以下优点：由于在原料中加入了5.0—10%的油性物质，且降低了CMC羧甲基纤维素钠和SBR聚拢氯乙烯的含量，提高了浆料的固含量至45%，涂布时的温度设置较低，且涂布速度较快，极片易烘干，同时这种工艺在运行的很长一段时间内，在对辊工序负极浆料几乎不粘辊，在对辊过程中，员工极易操作，对辊的厚度轻易达到工艺要求的0.115mm，使负极的压实密度达到工艺要求的1.50g/cm3。这种工艺在配料车间，由于固含量高，节约水；在涂布车间，温度设置低，涂布速度快；在对辊时，由于负极料中有油性物质NMP（N-甲基吡咯烷酮）的存在，极片几乎不粘辊，对辊速度加快，员工生产方便，报废率低。对辊的厚度轻易达到工艺要求的0.115mm，后工序的电池入壳容易，电池不鼓壳。
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