[发明专利]负极浆料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了负极浆料及其制备方法和应用，所述方法包括：(1)将负极活性材料、导电剂和第一粘结剂混合搅拌，以便得到粉料混合物；(2)将所述粉料混合物与水混合搅拌，所述混合搅拌的公转速度为15‑30转/分钟，自转速度为0‑700转/分钟，时间为120‑150分钟；(3)对步骤(2)所得产品进行分散搅拌，所述分散搅拌的公转速度为20‑30转/分钟，自转速度为1000‑2000转/分钟，时间为20‑40分钟，以便得到负极浆料。本发明可以实现大分子量粘结剂的负极浆料的制备，同时工艺时间短效率高，浆料品质优良。

技术领域

本发明属锂离子电池技术领域，具体涉及一种负极浆料及其制备方法和应用。

背景技术

新能源汽车市场的发展，带来了锂离子动力电池的旺盛需求，同时也带来了激烈的行业及产品竞争。锂离子动力电池生产过程，电极段匀浆涂布工序是工艺设计和生产过程的重要环节，极片的质量对整个电池性能有着决定作用，匀浆涂布工序的生产和物料成本在电池总成本占比最高。因此提高匀浆涂布效率是整个电池制造最重要的一环。

相对于湿法匀浆搅拌工艺(后面简称湿法工艺)，干法匀浆搅拌工艺(后面简称干法工艺)设备投入少，工艺时间短，整体成本和效率优势明显，行业内都在大力推广使用。

干法工艺相对于湿法工艺的差异和特点是粘结剂不单独制胶，这就需要干法工艺要有充足的时间保证粘结剂溶解。但是不同的浆料配方使用不同的粘结剂，高分子量的粘结剂需要更长的时间进行溶解，导致匀浆时间过长，失去干法工艺本身的效率和成本优势。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的目的在于提出一种负极浆料及其制备方法和应用，可以实现大分子量粘结剂的负极浆料的制备，同时工艺时间短效率高，浆料品质优良。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种制备负极浆料的方法。根据本发明的实施例，所述方法包括：

(1)将负极活性材料、导电剂和第一粘结剂混合搅拌，以便得到粉料混合物；

(2)将所述粉料混合物与水混合搅拌，所述混合搅拌的公转速度为15-30转/分钟，自转速度为0-700转/分钟，时间为120-150分钟；

(3)对步骤(2)所得产品进行分散搅拌，所述分散搅拌的公转速度为20-30转/分钟，自转速度为1000-2000转/分钟，时间为20-40分钟，以便得到负极浆料。

根据本发明实施例的制备负极浆料的方法，该方法采用一次性投入全部溶剂+低自转线速度长时间搅拌+高自转线速度短时间搅拌相结合的干法搅拌工艺，可以实现大分子量粘结剂(例如CMC)的负极浆料(例如石墨体系浆料)制备，同时工艺时间短效率高，浆料品质优良，不会出现浆料过筛困难、沉降、浆料表面张力大等问题。同时，该方法还适用于小分子量粘结剂的负极浆料的制备。

另外，根据本发明上述实施例的制备负极浆料的方法还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，在将所述粉料混合物与水混合搅拌之前，预先将所述粉料混合物与水进行浸润预混搅拌，所述浸润预混搅拌的公转速度为10-20转/分钟，时间为5-10分钟。由此，为粉料浸润，防止后续步骤中高转速自转造成粉料飞溅。

在本发明的一些实施例中，在步骤(1)中，所述混合搅拌的公转速度为15-30转/分钟，自转速度为0-500转/分钟，时间为15-30分钟。

在本发明的一些实施例中，在步骤(3)过程中进行抽真空，相对真空度不大于-85Kpa。由此，避免制备的浆料中产生气泡。

在本发明的一些实施例中，所述方法进一步包括：(4)将步骤(3)所得负极浆料与第二粘结剂混合搅拌，所述混合搅拌的公转速度为10-25转/分钟，自转速度为0-1000转/分钟，时间为10-30分钟。