[发明专利]一种锂电池负极片的配方及制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及锂电池领域，具体涉及一种锂电池负极片的配方及制备工艺。

背景技术

锂电池具有工作温度范围宽，放电电压平稳，自放电率低，使用寿命长等优点，已被广泛应用于各种领域，特别是航天航空、军事、长寿仪器仪表、物流追踪、汽车电子、移动数码产品等领域。近年来，随着科技不断发展，电子设备的功能不断升级，因此对锂电池的制作工艺提出了更高的要求，并已成为电池行业的重点研究方向。随着科技的发展，材料及人工费用的增加，为了免于后期返工麻烦，企业对产品的控制会有越来越高的要求。特别是在锂电池初级装配阶段，需要考虑各方面的问题。

因此，上述问题是在对锂电池正极片的制备过程中应当予以考虑并解决的问题。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明提供一种锂电池负极片的配方及制备工艺。

本发明的技术解决方案是：一种锂电池负极片的配方，包括石墨、导电剂、粘结剂、增稠剂、水和集流体，石墨、导电剂、粘结剂和增稠剂混合形成混合物，混合物组成的质量分数为石墨92%~96%，导电剂0.5%~2.0%，粘结剂1.5%~3.0%，增稠剂1.5%~3.0%，水包括去离子水和纯水，水加入的量与石墨和导电剂形成的干料的质量比为1.1~1.3:1。

本发明的进一步改进在于：所述导电剂采用超导碳黑为原料，所述粘结剂采用丁苯橡胶胶乳，所述增稠剂采用羧甲基纤维素钠，所述集流体由铜箔制成。

制作上述的一种锂电池负极片，其特征在于：包括以下步骤：

a.原料的预处理：将原料石墨进行自身混合，并烘烤干燥，粘合剂进行稀释以提高分散能力；

b.干料球磨：将石墨和导电剂加入到料筒中进行球磨，球磨时间为3h~5h，

c.初步混合：纯水加热至80℃倒入动力混合机中，加入增稠剂进行搅拌，后再加入粘结剂和去离子水共同搅拌；

d.再次混合：球磨处理后的负极干料分四次依次加入到动力混合机中，并在加料的同时加入纯水，添加技术一段时间后调节动力混合机进行高速搅拌；

e.真空混合：动力混合机接通真空泵，保证机身内部的真空度对混合物再搅拌；

f.磨料过筛涂胶：得到的负极料浆从动力混合机中取出进行磨料和过筛处理，处理后的物料涂布到集流体的表面上。

本发明的进一步改进在于：步骤d中先用醇水溶液将干料初步润湿，再加入到动力混合机中，并在混合搅拌过程中升高搅拌温度。

本发明的进一步改进在于：步骤a中石墨在300~400℃常压的环境下进行烘烤。

本发明的进一步改进在于：步骤c初步混合中动力混合机转速控制为10rmp~20rmp，加入增稠剂后搅拌50min~70min后再加入粘结剂和去离子水，再次搅拌50min~70min，步骤d再次混合中每次干料间隔25min~35min加入，转速控制为15rmp~20rmp，加料结束后过25min~35min再采用高速搅拌，转速控制为25rmp~35rmp，搅拌时间为470min~500min，步骤e真空混合中保持机身内部的真空度为-0.09MPa~0.10MPa，转速为5rmp~10rmp，搅拌25min~35min。

本发明的有益效果是：本发明的原料的组合能满足制作锂电池负极片的基本要求，石墨作为负极材料，超导碳黑作为导电剂，能提高负极片的导电性，补偿负极材料的电子导电性，提高电池中正负极反应深度和利用率，防止枝晶的产生，并利用导电剂的吸液能力提高了反应界面，减少极化。增稠剂的添加降低不可逆反应，提高粘附力，提高浆料粘度，防止浆料沉淀。粘结剂的使用将石墨、导电剂粘结剂和集流体粘合在一起。水作为稀释剂酌量加入，改变了浆料的流动性。本工艺首先将石墨进行混合，提高了原理的均匀化和一致性，并采用烘烤工艺，有效除去石墨表面的油性物质，提高了其与粘合剂的相容能力。在干料球磨的操作后先用醇水溶液将干料初步润湿，避免了石墨与粘结剂溶液极性不同，不易分散的现象的发生，升温搅拌进一步提高了石墨在粘结剂中的分散性，并在后期采用真空混合的方式，使得能在混合过程中排出气体，促进了固-液吸附，浆料具有更好的混合效果。此工艺简单、易于操作，采用此工艺和配方制作形成的负极片使用咋电池上具有非常好的使用效果。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明做进一步详细描述，该实施例仅用于解释本发明，并不对本发明的保护范围构成限定。

实施例1：本实施例提供一种锂电池负极片的配方，由以下具体质量百分比（%）组成：