[发明专利]电池负极浆料及其制备方法、锂离子电池负极片及锂离子电池

说明书

本发明提供电池负极浆料及其制备方法、锂离子电池负极片及锂离子电池，其中电池负极浆料的制备方法包括：将负极活性物质、导电剂和润湿助剂进行搅拌，得到第一浆料；加入分散剂于所述第一浆料进行搅拌，得到第二浆料；及加入粘结剂于所述第二浆料进行搅拌，得到所述电池负极浆料。该方法可提高浆料均匀性，降低活性物质损失，工艺简单，普适性高，具有良好的工业应用前景。

技术领域

本发明涉及电池技术领域，具体涉及一种电池负极浆料及其制备方法、锂离子电池负极片及锂离子电池。

背景技术

锂离子电池是一种可循环使用的储能设备，也被称为锂离子二次电池，主要由正极、负极、隔膜和电解液体系组成。这种电池的特点是相比较其他一次电池而言能量密度高，没有记忆效应以及低的自放电。从锂离子电池的发展趋势来看，石墨类或者石墨复合类负极材料使用水系粘结剂替代PVDF等油性粘结剂，不仅节约成本，对环境友好，而且性能稳定，甚至更好。

目前商业化应用最多的水系粘结剂体系是羧甲基纤维素钠和丁苯橡胶(CMC+SBR)体系。例如，CN105336957B、CN109638287A、CN108598404A、CN106486643A和CN107749460A等均公开了采用这种水系粘结剂体系的负极浆料。然而，电池浆料的好坏对电池性能的影响超过50％，也就是说浆料制作工艺的优劣比材料本身对电池性能的影响还要大。所以区分不同材料的电池性能，需要在保证浆料性质一致的基础上进行，不然没有意义。

以上所提到的专利中所公开的浆料配置过程或多或少都存在一些缺陷，例如：操作条件包括添加物料的顺序比较固定，需要的样品质量一般比较多，制浆工艺不够灵活，调节空间不大；采用抽真空或者添加消泡剂的方式消除水性粘结体系加入后高速搅拌黏稠浆料时产生的大量气泡，但是抽真空容易瞬间增加大量气泡，浆料发泡造成材料损失或者操作受阻；活性物质和导电剂是疏水物质，直接和水性粘结剂体系接触，分散性不好，容易起泡。

为此，亟需一种新的锂离子电池负极浆料的制备方法，以解决现有技术中存在的种种问题。

需注意的是，前述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本发明的背景理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种电池负极浆料及其制备方法，以及采用该电池负极浆料的锂离子电池负极片及锂离子电池，以解决现有电池负极浆料制备过程中活性物质损失大、浆料均匀性差，导致所得电池负极浆料性能降低，进而影响锂离子电池性能的问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供一种电池负极浆料的制备方法，包括：将负极活性物质、导电剂和润湿助剂进行搅拌，得到第一浆料；加入分散剂于第一浆料进行搅拌，得到第二浆料；及加入粘结剂于第二浆料进行搅拌，得到电池负极浆料。

根据本发明的一个实施方式，得到第一浆料的搅拌包括：将负极活性物质和导电剂进行初级搅拌，得混合粉料；加入润湿助剂于混合粉料进行二级搅拌，得第一浆料；其中，初级搅拌在环境相对湿度65％的条件下，以公转10rpm～60rpm的速度混合搅拌10min～30min；二级搅拌是以公转10rpm～80rpm的速度混合搅拌10min～30min。

根据本发明的一个实施方式，得到第二浆料的搅拌包括：对分散剂与第一浆料依次进行三级搅拌和四级搅拌，其中四级搅拌的速度大于三级搅拌的速度。

根据本发明的一个实施方式，三级搅拌的公转速度为20rpm～60rpm，搅拌时间为0.5h～1h；四级搅拌的公转速度为10rpm～60rpm，自转速度为600rpm～950rpm，搅拌时间为2h～3h。

根据本发明的一个实施方式，粘结剂与第二浆料的搅拌为五级搅拌，五级搅拌的速度小于四级搅拌的速度。