[发明专利]一种高功率锂离子电池用水系负极片及其制备方法

权利要求书

1.一种高功率锂离子电池用水系负极片的制备方法，包括粘结剂胶液配置、匀浆过程、涂布、碾压、分切和烘烤步骤，其特征在于，所述负极片的负极浆料包括负极活性物质、导电剂、粘结剂、增稠剂和溶剂；所述负极浆料各组分的质量份数为：95~96份负极活性物质、1~1.5份导电剂、1.5~2份粘结剂、1~1.5份增稠剂、130~150份溶剂；所述溶剂为纯水和/或去离子水；所述涂布过程采用逐步升温工艺进行干燥；所述粘结剂胶液配置、匀浆过程具体步骤如下：

1）粘结剂胶液制备

（1.1）将粘结剂与溶剂混合，在公转10~15r/min、自转500~1000 r/min的搅拌速度下搅拌10~30min；

（1.2）刮壁刮浆：刮下容器壁及搅拌桨上的溶液，保证搅拌桨上无白色溶液残留；

（1.3）在公转20~25r/min、自转1500~2000r/min的搅拌速度下搅拌150~180min；

（1.4）在公转5~10r/min、自转200~500r/min的搅拌速度下抽真空至真空度 ≤ -92kPa；得到粘结剂胶液；

2）匀浆过程

（2.1）将步骤（1.4）制得的粘结剂胶液和导电剂加入匀浆装置中搅拌混合，搅拌速度为公转10~15r/min、自转500~1000 r/min，搅拌时间为10~20min；

（2.2）刮壁刮浆：刮下容器壁及搅拌桨上的溶液，保证搅拌桨上浆料残留；

（2.3）在公转25~35r/min、自转2000~2500r/min的搅拌速度下搅拌90~120min；

（2.4）刮壁刮浆：刮下容器壁及搅拌桨上的溶液，保证搅拌桨上浆料残留；

（2.5）加入负极活性物质，搅拌速度为公转10~15r/min、自转500~1000 r/min，搅拌时间为15~30min；

（2.6）刮壁刮浆：刮下容器壁及搅拌桨上的溶液，保证搅拌桨上浆料残留；

（2.7）在公转25~35r/min、自转2000~2500r/min的搅拌速度下搅拌90~120min；

（2.8）加入溶剂，加入量为剩余溶剂总质量的70~80%，搅拌速度为公转10~15r/min、自转500~1000 r/min，搅拌时间为10~20min；

（2.9）加入增稠剂和剩余溶剂，在公转30~40r/min、自转500~ 800r/min的搅拌速度下搅拌60~90min；

（2.10）在真空状态、公转10~15r/min、自转500~800 r/min的搅拌速度下搅拌15~20min，得到前体浆料；

（2.11）出料：将步骤（2.10）所述前体浆料按顺序依次经过80目单层过滤、100目单层过滤器、200目单层过滤器和300目单层过滤器，得到负极浆料。

2.如权利要求1所述负极片的制备方法，其特征在于，所述的负极活性物质为人造石墨、天然石墨中的一种或几种；所述负极活性物质的粒度为：2μm ≤ D10 ≤4μm、5μm ≤D50 ≤8μm、9μm ≤ D90 ≤16μm；所述负极活性物质的比表面积为1~2.5m²/g。

3.如权利要求1所述负极片的制备方法，其特征在于，所述的导电剂为纳米碳纤维材料，所述导电剂比表面积为10~20m²/g。

4.如权利要求1所述负极片的制备方法，其特征在于，所述的粘结剂为丁苯橡胶、聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、海藻酸和海藻酸钠中的一种或多种，所述粘结剂粘度为100~250mPa•s，固含量为48~51%。

5.如权利要求1所述负极片的制备方法，其特征在于，所述的增稠剂为羧甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、聚丙烯酸和聚丙烯酸钠中的一种或多种，所述增稠剂粘度为2000~2500mPa•s，pH为6.0~8.5。

6.如权利要求1所述负极片的制备方法，其特征在于，所述涂布过程集流体为铜箔，所述铜箔厚度为8~10μm；所述涂布过程干燥温度为70~100℃。