[发明专利]一种羧甲基纤维素钠溶解效果的检测方法及应用

说明书

本发明提供一种羧甲基纤维素钠溶解效果的检测方法、其应用及锂离子电池。所述羧甲基纤维素钠溶解效果的检测方法为：将羧甲基纤维素钠溶液在基片上间隔滴加至少2滴后，进行干燥，在显微镜下观测干燥后的基片表面每一滴加处羧甲基纤维素钠纤维长链的交联或重叠现象。所述检测方法能够准确判断不同分子量的羧甲基纤维素钠的溶解程度，从而杜绝在后续的锂离子电池制备工艺中出现因羧甲基纤维素钠分散溶解不充分导致的极片“针孔”问题。

技术领域

本发明属于锂离子电极制造技术领域，具体涉及一种羧甲基纤维素钠溶解效果的检测方法、其应用及锂离子电池。

背景技术

羧甲基纤维素钠（Sodium carboxymethyl cellulose，CMC-Na）是纤维素的羧甲基化衍生物，是最主要的离子型纤维素胶。羧甲基纤维素钠通常是由天然的纤维素和苛性碱及一氯醋酸反应后而制得的一种阴离子型高分子化合物，分子量由几千到百万。羧甲基纤维素钠为白色纤维状或颗粒状粉末，无臭、无味、有吸湿性，易于分散在水中形成透明的胶体溶液，因羧甲基纤维素钠本身具有的特性，如增稠、粘结、成膜、持水、乳化、悬浮等，而得到广泛运用，包括在锂离子电池制造产业中。

锂离子电极制造中，因负极涉及到安全性问题，且对负极极片的表面有相对较高的要求，不允许有“漏箔”现象。在羧甲基纤维素钠水溶液的制备过程中，羧甲基纤维素钠先溶胀，再溶解，且溶胀速度较慢，而溶解不完全的羧甲基纤维素钠溶液制成极片在微观下观察，有“针孔”现象，存在重大的安全隐患。同时，因羧甲基纤维素钠的溶解效果影响到极片的微观结构，行业中多有涉及到羧甲基纤维素钠快速溶解的方法，而快速溶解更易发生羧甲基纤维素钠溶解不完全的现象。然而，目前没有一种能够很好地判断羧甲基纤维素钠在何种程度溶解为好的标准，而在锂离子电池搅拌工艺中，如涉及到制胶液，存在判定标准不足，容易出现判断不准问题，而造成浪费与损失。

因此，开发一种能够鉴别判定羧甲基纤维素钠分散溶解效果的方法，对不同分子量羧甲基纤维素钠的溶解、减少极片缺陷隐患、提高电池安全性均具有较高指导意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种羧甲基纤维素钠溶解效果的检测方法、其应用及锂离子电池。所述检测方法能够准确判断不同分子量的羧甲基纤维素钠的溶解程度，杜绝出现因羧甲基纤维素钠分散溶解不充分导致的极片“针孔”问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种羧甲基纤维素钠溶解效果的检测方法，所述羧甲基纤维素钠溶解效果的检测方法为：将羧甲基纤维素钠溶液在基片上间隔滴加至少2滴（例如可以是2滴、3滴、4滴、5滴、6滴、7滴、8滴、9滴等）后，进行干燥，在显微镜下观测干燥后的基片表面每一滴加处羧甲基纤维素钠纤维长链的交联或重叠现象。

本发明中，将羧甲基纤维素钠溶液在基片上间隔滴加至少2滴后，进行干燥，通过在显微镜下观测基片表面每滴羧甲基纤维素钠的纤维长链状态，识别每滴羧甲基纤维素钠的纤维长链的状态是否存在交联或重叠现象。

若每滴羧甲基纤维素钠的纤维长链均无交联或重叠现象，则说明羧甲基纤维素钠溶解完全；若仅有1滴存在羧甲基纤维素钠的纤维长链交联或重叠现象，则对该滴存在交联或重叠现象的纤维长链进行计数，交联或重叠现象的纤维长链在2条以内时认为羧甲基纤维素钠溶解完全，2条以上时认为羧甲基纤维素钠未完全溶解；若2滴以上均存在羧甲基纤维素钠的纤维长链交联或重叠现象，则说明羧甲基纤维素钠未完全溶解。

本发明所述检测能够准确判断不同分子量的羧甲基纤维素钠的溶解程度，用于检测锂离子电极制造中负极极片的表面羧甲基纤维素钠的溶解效果，保证不会在负极极片的表面涂覆未溶解完全的羧甲基纤维素钠，从而杜绝出现因羧甲基纤维素钠分散溶解不充分导致的极片“针孔”问题，以避免电池满电极片表面出现极片表面点状色差，进而引发的局部析锂以及安全性问题，为后续的制胶工艺提供一个参考评估方法，提高负极片的质量，降低负极与正极的设计过量值，有效提高电池的能量密度。