【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術屬于鋰離子電池，具體涉及一種鋰電池負極漿料及其制備方法。
技術介紹
1、鋰電池由于其能量密度高、循環(huán)壽命長、自放電低、環(huán)保等特點而被廣泛應用于多個領域。鋰電池的極片生產(chǎn)工序是整個鋰電池制造過程中的重要一環(huán)，主要包括漿料制備、涂布等，其中漿料的質量直接影響到了所生產(chǎn)的鋰電池的性能。
2、鋰電池的負極漿料主要由粘合劑、導電劑、活性材料及溶劑等組成。負極漿料的制備包括了固體與固體、液體與固體物料之間的相互混合、溶解、分散等一系列工藝過程，漿料中顆粒的有效結合至關重要，過于分散容易造成電極材料的剝離、帶來極片表面開裂的問題，從而影響電池的加工性能、生產(chǎn)效率和良品率，并在很大程度上縮短電池的循環(huán)壽命。
3、授權公告號為cn?114927679?b的專利技術專利，公開了一種鋰電池負極漿料及其制作方法，鋰電池負極漿料包括溶劑、粘結劑和粉料，所述的粉料包括以下重量份組分：石墨35～45份，硅負極53～55份，導電劑0.18～0.4份，單壁碳納米管0.22～0.6份，羧甲基纖維素鈉1.0～1.8份；所述的溶劑包括去離子水和n-甲基吡咯烷酮。其中n-甲基吡咯烷酮在電池制造過程中的處理和干燥是一個關鍵因素，如果n-甲基吡咯烷酮未能完全從極片中去除，殘留的n-甲基吡咯烷酮可能會影響電解質的性能，進而影響電池的充放電效率和循環(huán)壽命等電芯性能。
技術實現(xiàn)思路
1、為解決上述問題，本專利技術提供了一種鋰電池負極漿料及其制備方法，制得的負極漿料剝離強度高。
2、本專利
3、一種鋰電池負極漿料的制備方法，包括以下步驟：
4、s1、將石墨與導電劑混合均勻，得到干混料；
5、s2、將干混料與羧甲基纖維素鈉膠液、水性膠、去離子水，混合均勻，在真空度≤-85kpa下攪拌分散，得到初級漿料；
6、s3、將初級漿料與水性膠、去離子水，混合均勻，在真空度≤-85kpa下攪拌分散，得到二級漿料；
7、s4、真空度≤-85kpa下，在二級漿料中加入去離子水、添加劑、丁苯橡膠，攪拌分散，得到負極漿料；
8、所述添加劑選自聚乙烯醇、明膠中的至少一種。
9、鋰電池負極漿料是不穩(wěn)定的懸浮液，負極漿料完成涂覆后，當含有懸浮顆粒的濕涂層干燥時，開始時所有顆粒均懸浮在溶劑中，隨著溶劑的蒸發(fā)，氣液界面在干燥過程中到達涂層表面，顆粒之間的空氣-溶劑界面產(chǎn)生毛細管力，此時顆粒受到毛細管力產(chǎn)生的垂直于氣液界面的壓縮力，隨著進一步干燥，氣液界面進入涂層內部，毛細管力隨著溶劑蒸發(fā)而增加，從而對顆粒施加進一步的壓縮力，導致涂層的剝離力較低，使得涂層開裂。
10、添加聚乙烯醇、明膠后，聚乙烯醇能與水形成氫鍵，增加了顆粒之間的連接力，從而提升了剝離強度，減少了開裂的可能性；明膠分子在漿料中形成三維網(wǎng)絡結構，提高了漿料的粘度和彈性，減少了毛細管力的影響，提升剝離強度，從而減少了涂布開裂的現(xiàn)象。此外，由于明膠分子鏈上有大量的羧基、氨基與羥基，可以與聚乙烯醇分子中的羥基形成氫鍵，進一步增強了負極漿料的粘結性和穩(wěn)定性，從而提升剝離強度。
11、作為優(yōu)選，所述導電劑選自導電炭黑、石墨烯、碳納米管中的一種或多種。
12、作為優(yōu)選，所述石墨、導電劑、羧甲基纖維素鈉膠液的質量比為(94～97):(0.5～2):(14～23)，所述羧甲基纖維素鈉膠液的固含量為1.5～2.5％。
13、作為優(yōu)選，所述水性膠為paa溶液，固含量為15～25％。
14、作為優(yōu)選，所述石墨、導電劑、水性膠的質量比為(94～97):(0.5～2):(8～15)。
15、作為優(yōu)選，所述步驟s2中，羧甲基纖維素鈉膠液、水性膠、去離子水的質量比為(95～110):(25～35):(50～70)，所述羧甲基纖維素鈉膠液固含量為1.5～2.5％，所述水性膠固含量為15～25％。
16、作為優(yōu)選，所述步驟s3中，水性膠、去離子水的質量比為(25～35):(80～95)，所述水性膠固含量為15～25％。
17、作為優(yōu)選，所述添加劑的質量為所述負極漿料中固體物質總質量的0.0001～20％。
18、作為優(yōu)選，所述聚乙烯醇、明膠的質量比為(0.01～1):(0.01～1)。
19、作為優(yōu)選，所述步驟s4中，去離子水與丁苯橡膠的質量比為(140～160):(3～9)。
20、作為優(yōu)選，所述步驟s1中，將石墨與導電劑在30～50℃下，以15～25rpm攪拌、490～510rpm分散共50～70min，得到干混料。
21、作為優(yōu)選，所述步驟s2中，30～50℃下，將干混料與羧甲基纖維素鈉膠液、水性膠、去離子水，25～35rpm攪拌10～20min，完成后，在真空度≤-85kpa，30～50℃下，進行25～35rpm攪拌、480～520rpm分散共80～100min，得到初級漿料。
22、作為優(yōu)選，所述步驟s3中，30～50℃下，將初級漿料與水性膠、去離子水，在20～30rpm攪拌、480～520rmp分散5～15min，完成后，在真空度≤-85kpa，30～50℃下，再進行25～35rpm攪拌、1150～1250rpm分散共110～130min，得到二級漿料。
23、作為優(yōu)選，所述步驟s4中，30～50℃下、真空度≤-85kpa下，在二級漿料中加入去離子水、添加劑，25～35rpm攪拌、1050～1150rpm分散共55～65min，測試漿料的粘度，調節(jié)漿料的粘度，加入丁苯橡膠，20～30rpm攪拌、600～700rpm分散共25～35min，破真空，得到負極漿料。
24、本專利技術還提供了通過上述制備方法制得的鋰電池負極漿料。
25、本專利技術具有以下有益效果：
26、本專利技術在制備負極漿料時，加入聚乙烯醇和/或明膠，聚乙烯醇能與水形成氫鍵，增加漿料中顆粒之間的連接力，明膠分子在漿料中形成三維網(wǎng)絡結構，提高了漿料的粘度和彈性，減少了毛細管力的影響，并且明膠分子鏈上的羧基、氨基與羥基，可以與聚乙烯醇分子中的羥基形成氫鍵，進一步增強了負極漿料的粘結性和穩(wěn)定性，從而提升漿料的剝離強度，避免了涂布開裂的現(xiàn)象，進而提升了鋰電池的充放電效率和循環(huán)壽命。
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1.一種鋰電池負極漿料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權利要求1所述的一種鋰電池負極漿料的制備方法，其特征在于，所述石墨、導電劑、羧甲基纖維素鈉膠液的質量比為(94～97):(0.5～2):(14～23)，所述羧甲基纖維素鈉膠液的固含量為1.5～2.5％。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種鋰電池負極漿料的制備方法，其特征在于，所述水性膠為PAA溶液，固含量為15～25％。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種鋰電池負極漿料的制備方法，其特征在于，所述石墨、導電劑、水性膠的質量比為(94～97):(0.5～2):(8～15)。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種鋰電池負極漿料的制備方法，其特征在于，所述步驟S2中，羧甲基纖維素鈉膠液、水性膠、去離子水的質量比為(95～110):(25～35):(50～70)，所述羧甲基纖維素鈉膠液固含量為1.5～2.5％，所述水性膠固含量為15～25％。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種鋰電池負極漿料的制備方法，其特征在于，所述步驟S3中，水性膠、去離子水的質量比為(25～35):(80～95)
7.根據(jù)權利要求1所述的一種鋰電池負極漿料的制備方法，其特征在于，所述添加劑的質量為所述負極漿料中固體物質總質量的0.0001～20％。
8.根據(jù)權利要求1所述的一種鋰電池負極漿料的制備方法，其特征在于，所述聚乙烯醇、明膠的質量比為(0.01～1):(0.01～1)。
9.根據(jù)權利要求1所述的一種鋰電池負極漿料的制備方法，其特征在于，所述步驟S4中，去離子水與丁苯橡膠的質量比為(140～160):(3～9)。
10.權利要求1～9任一項制備方法制得的鋰電池負極漿料。
...【技術特征摘要】
1.一種鋰電池負極漿料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權利要求1所述的一種鋰電池負極漿料的制備方法，其特征在于，所述石墨、導電劑、羧甲基纖維素鈉膠液的質量比為(94～97):(0.5～2):(14～23)，所述羧甲基纖維素鈉膠液的固含量為1.5～2.5％。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種鋰電池負極漿料的制備方法，其特征在于，所述水性膠為paa溶液，固含量為15～25％。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種鋰電池負極漿料的制備方法，其特征在于，所述石墨、導電劑、水性膠的質量比為(94～97):(0.5～2):(8～15)。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種鋰電池負極漿料的制備方法，其特征在于，所述步驟s2中，羧甲基纖維素鈉膠液、水性膠、去離子水的質量比為(95～110):(25～35):(50～70)，所述羧甲基纖...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：吳浩，王凱彬，顧志明，白雪，胡萌，
申請(專利權)人：天能新能源湖州有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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