[发明专利]一种锂离子电池稳定浆料的配制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种锂离子电池浆料的配制方法。

背景技术

在锂离子电池制做过程中其浆料制作是其中相当重要的一个环节，现有技术中常规的配料方法是将活性物质、导电剂、粘结剂、分散剂、溶剂以及其他添加剂通过干混、制胶和湿混几个步骤，再用搅拌机进行很长时间的搅拌，制成混合浆料，其缺点是（1）搅拌机的搅拌速度不超过50转/分钟，因速度过慢达不到分散效果，在涂布时浆料易产生分层、沉降等异常现象，导致涂布面密度参差不齐或更甚至无法涂布，（2）导电剂分散不均匀将会使电池内阻增大；（3）需要搅拌很长的时间，影响生产效率。现有使锂离子电池用材料均匀分散在溶剂中配置成优良的浆料，采用添加分散剂的办法；但是其仍具有局限性，对于导电剂类的纳米材料，特别是像磷酸铁锂一类的纳米活性物，并不十分有效；而且为了将难分散的纳米材料分散好，人们通常会加入更多的分散剂，但是分散剂对电池的性能是有弊而无利，加得越多，影响也就越大，最明显的就是电池的容量随着分散剂的增加而迅速降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锂离子电池稳定浆料的配制方法。以实现在相对较短的时间内能配制成分散均匀、性能长时间稳定、再现性良好的浆料，并能实现固定固含量的方式进行配料，从而提高锂离子电池的容量，保证锂离子电池良好的循环、倍率、安全等综合性能。

本发明的技术方案是：包括先将活性物质、导电剂、粘结剂、分散剂、溶剂以及其他添加剂通过干混、湿混和制胶几个步骤制成混料和胶，再将混料和胶用搅拌机进行湿混将其制成混合浆料，其特征在于，还包括以下步骤：

（1）将混合浆料用15~50m/s的高速分散机分散10-20min，分散完成后将浆料用储存罐储存；

（2）将储存罐内的浆料返回到搅拌机，再按步骤（1）的高速分散机分散10-20min；

（3）将步骤（1）和（2）重复循环2~5次；

（4）分散完成后，按现有技术进行浆料的脱泡、过滤、除铁杂质处理，即制成分散均匀、性能稳定的浆料。

本发明的优点：（1）采用15~50m/s的高速分散机进行分散，其速度最为理想，因速度过慢达不到分散效果，速度过快会导致温度过高，不利于冷却以及材料的稳定；（2）分散完成后的浆料用储存罐储存，而不直接将分散后的浆料转入搅拌罐，可防止搅拌罐内产生循环死角，导致部分浆料未能进行分散；（3）本发明经这样处理后，浆料分散均匀，可长时间稳定；（4）与现有用搅拌机进行很长的时间的搅拌比较，可大大缩短制浆时间，有利于自动化连续生产。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

采用纳米磷酸铁锂（粒径范围为1~100nm）为正极材料，超细碳粉（SuperP）和碳纳米管（VGCF）为导电剂，聚偏氟乙烯（PVDF）为粘结剂和分散剂，氮甲基吡咯烷酮（NMP）为溶剂，磷酸铁锂：超细碳粉：碳纳米管：聚偏氟乙烯：氮甲基吡咯烷酮的重量比为=94.5：1.5：1.5：2.5：100，按照现有技术配制300L的锂离子电池正极浆料。

浆料配制过程如下：

（1）按照常规方法将粘结剂和分散剂和50%的溶剂混合搅拌2h制成胶；

（2）将磷酸铁锂和导电剂干混0.5h，再与另外50%的溶剂混合搅拌2h制成湿料，然后将胶加入到湿料中混合搅拌0.5h制成混合浆料A；

（3）将混合浆料A通过高速分散机在35m/s的线速度下进行高速分散约15min；

（4）分散完成后的浆料用储存罐储存；

（5）将储存罐内的浆料返回到搅拌机，再按照步骤（3）将混合浆料用高速分散机进行分散约15min；

（6）分散完成后按现有技术进行脱泡、过滤、除铁工序，得到浆料B。

用500ml的透明玻璃杯取浆料B，用激光笔照射浆料B，进行透光观察，可在溶液中观察到一条直而亮的光线柱，说明分散得很均匀。

测试所取浆料B的粘度，得到粘度1，在露点为-50度的环境下敞开静止放置24h后测试并得到粘度2，放置48h后测试并得到粘度3，放置7天后测试得到粘度4。所得测试结果列于表1，从表1可以看出，此浆料随着静止放置时间的延长，粘度变化很小，基本保持了原有浆料的性质，性能更稳定。

实施例2