一種鋰離子電池的攪漿工藝及應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及裡離子電池技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，是設(shè)及一種裡離子電池的攬漿工 藝及應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 裡離子電池是一種二次電池(充電電池），它主要依靠裡離子在正極和負(fù)極之間移 動(dòng)來(lái)工作。在充放電過(guò)程中，Li+在兩個(gè)電極之間往返嵌入和脫嵌:充電時(shí)，Li+從正極脫嵌， 經(jīng)過(guò)電解質(zhì)嵌入負(fù)極，負(fù)極處于富裡狀態(tài);放電時(shí)則相反。裡離子電池因其能量密度高、循 環(huán)壽命好、環(huán)境友好及免維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)。
[0003] 裡離子電池的制作工藝主要包括W下步驟：（1)攬漿:用專(zhuān)口的溶劑和粘結(jié)劑分別 與粉末狀的正負(fù)極活性物質(zhì)混合，經(jīng)攬拌均勻后，制成漿狀的正負(fù)極物質(zhì)；（2)涂膜:通過(guò)自 動(dòng)涂布機(jī)將正負(fù)極漿料分別均勻地涂覆在金屬錐表面，經(jīng)自動(dòng)烘干后自動(dòng)剪切制成正負(fù)極 極片；（3)裝配:按正極片一隔膜一負(fù)極片一隔膜自上而下的順序經(jīng)卷繞注入電解液、封口、 正負(fù)極耳焊接等工藝過(guò)程，即完成電池的裝配過(guò)程，制成成品電池；（4)化成:將成品電池放 置測(cè)試柜進(jìn)行充放電測(cè)試，篩選出合格的成品電池，待出廠。其中，裡離子電池的攬漿工藝 是最關(guān)鍵的工序之一，攬漿工藝直接影響極片的一致性，最終影響單體電池間的一致性。而 目前裡離子電池90% W上的應(yīng)用都需要單體電池配組成電池組才能滿(mǎn)足實(shí)際的功率應(yīng)用 要求，為保證電池組的安全性能和使用壽命，對(duì)單體電池間的一致性的要求變得十分重要， 因此，對(duì)攬漿工藝的要求也越來(lái)越高。
[0004] 目前，裡離子電池的攬漿工藝為傳統(tǒng)的濕法攬漿，具體為:先用溶劑和粘結(jié)劑制備 膠水，然后在上述膠水中依次加入導(dǎo)電劑和活性材料，且在真空狀態(tài)下進(jìn)行。但是，采用上 述方法制備的漿料粘度穩(wěn)定性差，直接影響漿料的分散性和均勻性，且即使延長(zhǎng)攬拌時(shí)間， 也未能有效解決此問(wèn)題，最終影響單體電池間電性能的一致性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種裡離子電池的攬漿工藝，采用本發(fā)明提供 的攬漿工藝能夠改善漿料的粘度穩(wěn)定性，最終改善單體電池間電性能的一致性。
[0006] 本發(fā)明提供了一種裡離子電池的攬漿工藝，包括W下步驟：
[0007] a)將活性材料與導(dǎo)電劑進(jìn)行混合，得到混合粉末；
[000引b)在通入氣體的條件下，將上述混合粉末與溶劑和粘結(jié)劑進(jìn)行混合后，再加入消 泡劑進(jìn)行真空攬拌分散，得到漿料;所述氣體的流量為ILA~50LA。
[0009]優(yōu)選的，步驟a)中所述導(dǎo)電劑包括碳材料、導(dǎo)電氧化物、金屬粉末和導(dǎo)電高分子材 料中的一種或多種；
[0010] 所述活性材料與導(dǎo)電劑的質(zhì)量比為(80~100): (0.1~25)。
[OOW 優(yōu)選的，步驟b)中所述溶劑包括水、N-甲基-2-化咯燒酬、碳酸甲醋、乙酸甲醋、甲 酸甲醋、硝酸甲醋、1,3-二甲基-2-咪挫燒酬、酸類(lèi)、碳酸亞丙脂、碳酸亞丙醋衍生物、四氨巧 喃和四氨巧喃衍生物中的一種或多種；
[001^ 所述粘結(jié)劑包括偏二氣乙締、簇甲基纖維素、淀粉、T苯橡膠、四氣乙締、苯乙締下 締橡膠和再生纖維素中的一種或多種；
[0013] 所述溶劑和粘結(jié)劑的質(zhì)量比為（10~1500) :(0.5~25)。
[0014] 優(yōu)選的，步驟b)中所述氣體包括中堿性氣體、中性氣體和弱酸性氣體中的一種或 多種；
[0015] 所述氣體的流量為ILA~50LA。
[0016] 優(yōu)選的，步驟b)中所述混合的過(guò)程，具體包括W下步驟：
[0017] bl)將溶劑和粘結(jié)劑進(jìn)行混合，得到膠水；
[0018] b2)在通入氣體的條件下，將上述膠水和混合粉末進(jìn)行混合，得到混合物。
[0019] 優(yōu)選的，步驟bl)中所述混合的方式為攬拌分散;所述攬拌分散的攬拌速度為20r/ min~SOr/min，分散速度為400;r/min~lOOOr/min，時(shí)間為5min~20min。
[0020] 優(yōu)選的，步驟b2)中所述混合的方式為攬拌分散;所述攬拌分散的攬拌速度為50r/ min~300r/min，分散速度為lOOOr/min~5000r/min，時(shí)間為化~化。
[0021] 優(yōu)選的，步驟b)中所述消泡劑包括甲醇、乙醇、丙酬、乙酸和苯中的一種或多種；
[0022] 所述消泡劑的加入量為溶劑體積的0.5%~10%。
[0023] 優(yōu)選的，步驟b)中所述真空攬拌分散的真空度為-0.05MPa~-0.15MPa，攬拌速度 為 30;r/min ~SOr/min，分散速度為lOOOr/min ~SOOOr/min，時(shí)間為IOmin ~35min。
[0024] 本發(fā)明還提供了一種上述技術(shù)方案所述的攬漿工藝得到的漿料在制備裡離子電 池中的應(yīng)用。
[0025] 本發(fā)明提供了一種裡離子電池的攬漿工藝及應(yīng)用，所述攬漿工藝包括W下步驟： a)將活性材料與導(dǎo)電劑進(jìn)行混合，得到混合粉末;b)在通入氣體的條件下，將上述混合粉末 與溶劑和粘結(jié)劑進(jìn)行混合后，再加入消泡劑進(jìn)行真空攬拌分散，得到漿料;所述氣體的流量 為ILA~50LA。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的裡離子電池的攬漿工藝采用干法混合的方 式將活性材料和導(dǎo)電劑進(jìn)行混合，能夠降低漿料的混合時(shí)間，提高混合均勻度；同時(shí)，在固-液混合過(guò)程中通入氣體充當(dāng)混合介質(zhì)，有利于活性材料和導(dǎo)電劑在溶劑中的分散，進(jìn)而大 大提高漿料粘度的穩(wěn)定性，改善漿料的分散性和均勻性，從而保證了電池極片的一致性，最 終提高了單體電池間電性能的一致性和應(yīng)用電池組的安全性。
【附圖說(shuō)明】
[0026] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例1得到的漿料進(jìn)一步制備單體電池容量的分布圖；
[0027] 圖2為對(duì)比例得到的漿料進(jìn)一步制備單體電池容量的分布圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所 描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例， 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā) 明保護(hù)的范圍。
[0029] 本發(fā)明提供了一種裡離子電池的攬漿工藝，包括W下步驟：
[0030] a)將活性材料與導(dǎo)電劑進(jìn)行混合，得到混合粉末；
[0031] b)在通入氣體的條件下，將上述混合粉末與溶劑和粘結(jié)劑進(jìn)行混合后，再加入消 泡劑進(jìn)行真空攬拌分散，得到漿料;所述氣體的流量為ILA~50LA。
[0032] 在本發(fā)明中，所用原料活性材料、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑在使用前，優(yōu)選還包括：
[0033] 將活性材料、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑分別進(jìn)行烘烤，分別得到烘烤后的活性材料、導(dǎo)電劑 和粘結(jié)劑。在本發(fā)明中，所述烘烤的溫度優(yōu)選為50°C~120°C，更優(yōu)選為80°C;所述烘烤的時(shí) 間優(yōu)選為化~12h，更優(yōu)選為化。
[0034] 在本發(fā)明中，將活性材料與導(dǎo)電劑進(jìn)行混合，得到混合粉末。在本發(fā)明中，所述活 性材料優(yōu)選為裡離子電池正極活性材料或裡離子電池負(fù)極活性材料。其中，所述裡離子電 池正極活性材料優(yōu)選包括橄攬石結(jié)構(gòu)型的正極活性材料如憐酸鐵裡、層狀結(jié)構(gòu)型的正極活 性材料如=元材料和鉆酸裡、尖晶石結(jié)構(gòu)型的正極活性材料如儘酸裡，W及W上述=種結(jié) 構(gòu)的正極活性材料為基材的混合型的正極活性材料，更優(yōu)選為層狀結(jié)構(gòu)型的正極活性材 料;所述裡離子電池負(fù)極活性材料優(yōu)選包括碳材料和/或石墨材料，如天然石墨、人造石墨、 硬碳、富勒締、碳/石墨復(fù)合材料，更優(yōu)選為石墨材料。本發(fā)明對(duì)所述活性材料的來(lái)源沒(méi)有特 殊限制，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的上述裡離子電池正極活性材料和裡離子電池負(fù)極活性 材料的市售商品即