[发明专利]一种锂离子电池浆料制备方法

说明书

一种锂离子电池浆料制备方法，即对高固含量预混浆料用石磨反复碾磨揉搓后放入行星搅拌机中稀释搅拌得到均匀优良的锂离子电池浆料，该浆料分散性好，涂覆结合力高，涂覆极片表面无缩孔产生，大大提高锂离子电池的电化学性能。

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，涉及一种锂离子电池浆料制备方法。

背景技术

随着科技的发展和锂离子电池制备技术的进步，锂离子电池制备工艺也越来越成熟，细节提升质量方面显得越来越重要。在锂离子电池制备过程中，浆料的好坏直接影响着锂离子电池的性能，而现有电池生产技术中，浆料制备均采用剪切力和离心力的机械分散，通常会出现涂层表面不光滑的问题，尤其极片表面涂层缩孔问题很难解决，主要原因为浆料的均匀性有待提高，极片表面涂层缩孔是浆料均匀性差造成的，浆料中某些颗粒没有完全浸润导致，表现为四周隆起而中间凹陷的小坑，未能完全浸润的颗粒表面张力小，颗粒表面液态部分以颗粒为中心向背离颗粒方向迁移，最终形成边缘高于中心的圆形下陷—缩孔。针对浆料均匀性已经缩孔问题，人们通常采取对材料进行改性处理以提高亲水性、调整粘结剂以提高表面张力、提高浆料粘度以缩小液体迁移、提高搅拌速度和时间、缩短干燥时间等方法缓解缩孔问题，但效果不明显。

发明内容

本发明的目的是提供锂离子电池浆料制备方法，要解决的技术问题是提高锂离子电池浆料的均匀性和材料浸润性，减少缩孔问题。

本发明是这样实现的，一种锂离子电池浆料制备方法，首先对锂离子电池浆料进行行星搅拌机预混，即将设计浆料总溶剂的1/3~1/2预先放入行星搅拌机中与活性物质、导电剂、粘结剂材料进行混合慢速搅拌，公转速度10~15r/min，自转速度0r/min，搅拌时间0.5~2.0h；然后将预混完的粘稠浆料通过上磨孔加入石磨中进行反复碾磨，石磨平均压强0.8~1.0KPa，,碾磨速度10~20r/min，浆料反复研磨次数2~5次；最后将碾磨完成的浆料放入行星搅拌机中，加入剩余1/2~2/3的设计溶剂稀释搅拌，搅拌公转速度20~25r/min，搅拌自转线速度12~20m/s，搅拌时间2~4h，，得到均匀优良的锂离子电池浆料。

进一步的，所述石磨包括上磨、上磨孔、下磨、转轴和料槽，所述上磨和下磨表层均为玛瑙材质，且上磨下表面设有磨齿。

进一步的，所述锂离子电池浆料包括锂离子电池正极浆料或锂离子电池负极浆料，所述锂离子电池正极浆料中包括锂离子电池正极活性物质、导电剂、粘结剂、添加剂、溶剂，所述锂离子电池负极浆料中包括锂离子电池负极活性物质、导电剂、粘结剂、添加剂、溶剂。

进一步的，锂离子电池正极活性物质包括：磷酸铁锂、磷酸锰锂、磷酸铁锰锂、磷酸钒锂、锰酸锂、钴酸锂、镍锰酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂等材料的一种或几种。

进一步的，锂离子电池负极活性物质包括：人造石墨、天然石墨、复合石墨、中间相碳微球、硬碳、软碳、石墨烯、钛酸锂、硅、锡等材料的一种或几种。

进一步的，锂离子电池正极浆料或锂离子电池负极浆料的导电剂包括：导电炭黑、导电石墨、碳纳米管、碳纤维等材料的一种或几种。

进一步的，锂离子电池正极浆料或锂离子电池负极浆料的粘结剂包括：聚偏氟乙烯、羧甲基纤维素纳、丁苯橡胶。

进一步的，锂离子电池正极浆料或锂离子电池负极浆料的添加剂包括：碳酸锂、聚乙烯吡咯烷酮。

进一步的，锂离子电池正极浆料或锂离子电池负极浆料的溶剂包括：N-甲基吡咯烷酮、去离子水。

本发明的优点与效果是：

1.本发明一种锂离子电池浆料制备方法预先将设计浆料总溶剂的1/3~1/2预先放入行星搅拌机中与活性物质、导电剂、粘结剂材料进行混合慢速搅拌，高固含量下材料的颗粒与颗粒间揉搓力大，颗粒表面润湿效果好，润湿的颗粒具有更好的润滑效果，提高了浆料的混合均匀性。