[发明专利]一种锂离子电池用勃姆石浆料的制备方法

说明书

本发明提供了一种锂离子电池用勃姆石浆料的制备方法，包括如下步骤：将聚偏氟乙烯粉体预处理后溶于N‑甲基吡咯烷酮溶剂中，搅拌、密封陈化、检查后得到聚偏氟乙烯胶液；将勃姆石粉体预处理后溶于N‑甲基吡咯烷酮溶剂中，搅拌、检查后形成勃姆石溶液；将所述聚偏氟乙烯胶液与所述勃姆石溶液搅拌混合、检查后得到勃姆石浆料。本发明创造所述的制备方法可同时满足快速制造、浆料品质两方面的需求，在短时间内完成高聚物分子链打开、官能团舒展，勃姆石粉末，NMP溶剂的均匀混炼过程。

技术领域

本发明创造属于锂离子电池领域，尤其是涉及一种锂离子电池用勃姆石浆料的制备方法。

背景技术

随着锂离子电池在新能源领域的广泛应用，越来越多的安全性问题在电池的使用过程中暴露出来。目前锂离子电池常用的正极片由铝箔、正极活性物质(如镍钴锰酸锂、磷酸铁锂等)、导电剂、粘结剂等组成，负极片由铜箔、石墨、导电剂、粘结剂等组成。在电池安全使用的研究中发现，当正极铝箔和负极石墨接触后，因低电阻引起的急剧放电燃，是电池在使用过程中的最大安全隐患。为规避这一现象，将铝箔极耳可能接触石墨的部位做勃姆石涂层处理，提高接触阻抗，起到阻燃做用，是目前各电池制造商广泛使用的制造技术。该涂覆层的厚度、致密性、热稳定性是阻燃效果的关键要因。致密性的提升致力于勃姆石浆料细度的研究，热稳定性则有赖于粘结剂的改性处理、分子链极性官能团的引入。为满足浆料细度的要求，目前行业内多使用高速剪切方式达到快速制造的需求。研究发现，高速剪切会引高聚物的粘结性部分失效。浆料细度、粘结性、快速制造是目前行业内有待解决的问题。

为达到量产需求，需在短时间内制备出细度合格、粘结性满足要求的勃姆石浆料。目前常用高速剪切方式完成PVDF高分子、勃姆石粉末、NMP溶剂的混炼。该方式可满足快速制造和细度的要求，但高聚物的粘结特性在高速剪切下部分失效，造成勃姆石涂布层热稳性性差。现有工艺技术无法同时满足快速制造、浆料品质两方面的需求。

发明内容

有鉴于此，本发明创造旨在提出一种锂离子电池用勃姆石浆料的制备方法，可同时满足快速制造、浆料品质两方面的需求，在短时间内完成高聚物分子链打开、官能团舒展，勃姆石粉末，NMP溶剂的均匀混炼过程。

为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：

一种锂离子电池用勃姆石浆料的制备方法，包括如下步骤：

(1)将聚偏氟乙烯粉体预处理后溶于N-甲基吡咯烷酮溶剂中，搅拌、密封陈化、检查后得到聚偏氟乙烯胶液；

(2)将勃姆石粉体预处理后溶于N-甲基吡咯烷酮溶剂中，搅拌、检查后形成勃姆石溶液；

(3)将所述聚偏氟乙烯胶液与所述勃姆石溶液搅拌混合、检查后得到勃姆石浆料。

进一步的，所述步骤(1)中得到的聚偏氟乙烯胶液的重量含量百分数优选为9-11wt％。

步骤(1)先将PVDF粉体预处理，使粉体达到弥散小颗粒状态后加入到溶剂NMP中。弥散的目的是增加粉体大分子与NMP溶剂小分子的接触面积，缓慢搅拌后通过高温陈化达到高聚物分子链打开、舒展的过程，避免由于高速剪切对分子链打断、官能团破坏。且高温可加速溶剂小分子进入粉体大分子的速度。

步骤(1)使用高重量含量百分数PVDF溶液的目的是需要预留出更多的NMP溶剂用于分散勃姆石颗粒。

PVDF粉体预处理、PVDF溶液陈化是保证高聚物充分溶胀溶解，而分子链和改性官能团完好的重要工序。

步骤(2)先将勃姆石粉体通过预处理，使粉体达到弥散小颗粒的状态后缓慢加入到NMP溶液中，加入完成后，通过高速分散，使勃姆石与NMP达到均相的状态。

进一步的，所述步骤(1)中搅拌的线速度小于5m/s。

进一步的，所述步骤(1)中搅拌至目视溶液中无明显聚偏氟乙烯胶团时停止搅拌。