電容器電極制造過程中的混漿方法及制得漿料的使用方法
【專利摘要】電容器電極制造過程中的混漿方法及制得漿料的使用方法，混漿方法包括正極混漿時，將正極活性物質(zhì)與導(dǎo)電炭黑球磨1.5～2.5h，球磨后的混合物與蒸餾水、羧甲基纖維素混合，攪拌4～6h，再加入丁苯橡膠攪拌1.5～2.5h，調(diào)節(jié)漿料的粘度至符合電極集流體基體涂布工藝要求；負(fù)極混漿時，將負(fù)極活性物質(zhì)與導(dǎo)電炭黑球磨1.5～2.5h；所述負(fù)極活性物質(zhì)為85～91重量份，導(dǎo)電炭黑7～11重量份；球磨后的混合物與蒸餾水、羧甲基纖維素混合，攪拌4～6h；再加入丁苯橡膠攪拌1.5～2.5h；調(diào)節(jié)漿料的粘度至符合電極集流體基體涂布工藝要求。制得的正極/負(fù)極漿料，抽真空除泡，然后涂布在鋁箔上，經(jīng)烘干、碾壓、裁片、真空干燥后制作成正極/負(fù)極片。
【專利說明】電容器電極制造過程中的混漿方法及制得漿料的使用方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電容器電極制造方法，尤其是涉及一種電容器電極制造過程中的混漿 方法及制得漿料的使用方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 超級電容器相對于鋰離子電池具有較高的功率密度、充放電時間短、循環(huán)壽命長、 工作溫度范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，但由于超級電容器的充放電時間短，致使其能量密度較鋰離子電 池偏低。
[0003] 鈦酸鋰材料在電池中作為負(fù)極材料使用，它是一種零應(yīng)變材料，具有很好的循環(huán) 性能；且具有很高的鋰離子擴(kuò)散系數(shù)，可實(shí)現(xiàn)高倍率充放電。鈦酸鋰材料的放電平臺平穩(wěn)， 穩(wěn)定性高，安全性能好。
[0004] 以活性炭為正極，鈦酸鋰材料為負(fù)極組成的有機(jī)混合型電容器，結(jié)合了電池和超 級電容器的優(yōu)點(diǎn)，既具有超級電容器的高功率密度優(yōu)勢，同時具有電池的能量密度優(yōu)勢，應(yīng) 用范圍廣泛。
[0005] 目前鈦酸鋰混合電容的缺點(diǎn)就是在循環(huán)過程中電極易掉粉，影響了它的循環(huán)壽 命，因此對其電極制造方法進(jìn)行研究顯得尤為重要。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供一種電容器電極制造過程中的混漿方法及 應(yīng)用。能改善鈦酸鋰混合電容在循環(huán)過程中電極易掉粉的技術(shù)問題。
[0007] 為了解決上述技術(shù)問題，一方面，本發(fā)明提供電容器電極制造過程中的混漿方法， 包括以下步驟： 正極混漿： A1 :將正極活性物質(zhì)與導(dǎo)電炭黑球磨1. 5?2. 5h ;所述正極活性物質(zhì)與導(dǎo)電炭黑的配 比為：正極活性物質(zhì)88?95重量份，導(dǎo)電炭黑3?8重量份； A2 :步驟A1得到的混合物與蒸餾水；羧甲基纖維素1?2重量份混合，攪拌4?6h ;再 加入丁苯橡膠1?3重量份攪拌1. 5?2. 5h制得正極漿料；本步驟蒸餾水的加入量為球磨 時正極活性物質(zhì)與導(dǎo)電炭黑質(zhì)量之和的2. 8?3. 2倍； A3 :調(diào)節(jié)正極漿料的粘度至符合在電極集流體基體涂布工藝要求；正極漿料的粘度通 過采用添加步驟A1得到的混合物或添加蒸餾水的方法進(jìn)行調(diào)節(jié)； 負(fù)極混漿： C1 :將負(fù)極活性物質(zhì)與導(dǎo)電炭黑球磨1. 5?2. 5h ;所述負(fù)極活性物質(zhì)與導(dǎo)電炭黑的配 比為：負(fù)極活性物質(zhì)85?91重量份，導(dǎo)電炭黑7?11重量份； C2 :步驟C1得到的混合物與蒸餾水；羧甲基纖維素1?2重量份混合，攪拌4?6h ;再 加入丁苯橡膠1?3重量份攪拌1. 5?2. 5h制得負(fù)極漿料；本步驟蒸餾水的加入量為球磨 時負(fù)極活性物質(zhì)與導(dǎo)電炭黑質(zhì)量之和的2. 2?2. 6倍； C3 :調(diào)節(jié)負(fù)極混漿的粘度至符合在電極集流體基體涂布工藝要求；所述漿料的粘度通 過采用添加步驟C1得到的混合物或添加蒸餾水的方法進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0008] 作為優(yōu)選技術(shù)方案：本發(fā)明提供的電容器電極制造過程中的混漿方法，所述正極 活性物質(zhì)為活性炭。
[0009] 作為優(yōu)選技術(shù)方案：本發(fā)明提供的電容器電極制造過程中的混漿方法，所述負(fù)極 活性物質(zhì)為鈦酸鋰。
[0010] 作為優(yōu)選技術(shù)方案：本發(fā)明提供的電容器電極制造過程中的混漿方法，所述導(dǎo)電 炭黑為Super P。 toon] 作為優(yōu)選技術(shù)方案：本發(fā)明提供的電容器電極制造過程中的混漿方法，將正極漿 料的布氏粘度調(diào)節(jié)至1500?2500cps ;將負(fù)極漿料的布氏粘度調(diào)節(jié)至2500?3500cps。
[0012] 本發(fā)明中若未特別說明，粘度的測試按照中華人民共和國標(biāo)準(zhǔn)GB10247-88《粘度 測試方法》規(guī)定的旋轉(zhuǎn)法測試，使用布氏旋轉(zhuǎn)式粘度計(jì)在25±0. 1°C下進(jìn)行測量。
[0013] 為了解決上述技術(shù)問題，另一方面，本發(fā)明提供一種前述混漿方法制得的漿料的 使用方法。
[0014] 本發(fā)明提供的前述混漿方法制得的漿料的使用方法，所述混漿應(yīng)用于電容器的正 極混漿或/和負(fù)極混漿；將正極漿料的布氏粘度調(diào)節(jié)至1500?2500CPS，抽真空除泡，然后 涂布在電極集流體基體上，經(jīng)烘干、碾壓、裁片、真空干燥后制作成正極片；將負(fù)極漿料的布 氏粘度調(diào)節(jié)至2500?3500cps，抽真空除泡，然后涂布在鋁箔上，經(jīng)烘干、碾壓、裁片、真空 干燥后制作成負(fù)極片。
[0015] 在不沖突的情況下，上述優(yōu)選方案可單獨(dú)或組合實(shí)施。
[0016] 本發(fā)明帶來的有益效果：本發(fā)明提供的技術(shù)方案，因正極活性物質(zhì)或負(fù)極活性物 質(zhì)與導(dǎo)電炭黑經(jīng)球磨后，顆粒更加均勻，混合充分，采用先混合再加入粘結(jié)劑的工藝，混漿 過程中產(chǎn)生的氣泡更易于除盡，從而改善電容器在循環(huán)使用過程中電極易掉粉的技術(shù)問 題，提高產(chǎn)品循環(huán)使用的性能。

【具體實(shí)施方式】
[0017] 本發(fā)明的實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。
[0018] 實(shí)施例1 : 制備正極漿料：按重量份將活性炭88份、導(dǎo)電炭黑8份混合后球磨1. 5?2. 5h ;球磨 后的混合物與其2. 8倍重量的蒸餾水、羧甲基纖維素1. 5份混合，攪拌4?6h ;再加入丁苯 橡膠2. 5份攪拌2. Oh ;通過采用添加球磨后的混合物或添加蒸餾水的方法，調(diào)節(jié)漿料的布 氏粘度在1500?2500cps之間。
[0019] 制備負(fù)極漿料：按重量份將鈦酸鋰85份、導(dǎo)電炭黑11份混合后球磨1. 5?2. 5h ; 球磨后的混合物與其2. 2倍重量的蒸餾水、羧甲基纖維素1份混合，攪拌4?6h ;再加入丁 苯橡膠3份攪拌2. 5 h，通過采用添加球磨后的混合物或添加蒸餾水的方法，調(diào)節(jié)漿料的布 氏粘度在2500?3500cps之間。
[0020] 制備正極片：制得的正極漿料抽真空除泡后，涂布在鋁箔上，經(jīng)烘干、碾壓、裁片、 真空干燥48h后制作成正極片。
[0021] 制備負(fù)極片：制得的負(fù)極漿料抽真空除泡后，涂布在鋁箔上，經(jīng)烘干、碾壓、裁片、 真空干燥48h后制作成負(fù)極片。
[0022] 實(shí)施例2 : 制備正極漿料：按重量份將活性炭92份、Super P導(dǎo)電炭黑5份混合后球磨1. 5? 2. 5h ;球磨后的混合物與其3倍重量的蒸餾水、羧甲基纖維素1份混合，攪拌4?6h ;再加 入丁苯橡膠2份攪拌1. 5h ;通過采用添加球磨后的混合物或添加蒸餾水的方法，調(diào)節(jié)漿料 的布氏粘度調(diào)節(jié)至1500?2500cps。
[0023] 制備負(fù)極漿料：按重量份將鈦酸鋰89份、Super P導(dǎo)電炭黑8份混合后球磨1. 5? 2. 5h ;球磨后的混合物與其2. 5倍重量的蒸饋水、羧甲基纖維素1. 5份混合，攪拌4?6h ; 再加入丁苯橡膠1. 5份攪拌1. 5h ;通過采用添加球磨后的混合物或添加蒸餾水的方法，調(diào) 節(jié)漿料的布氏粘度調(diào)節(jié)至2500?3500 cps。
[0024] 制備正極片：制得的正極漿料抽真空除泡后，涂布在鋁箔上，經(jīng)烘干、碾壓、裁片、 真空干燥48h后制作成正極片。
[0025] 制備負(fù)極片：制得的負(fù)極漿料抽真空除泡后，涂布在鋁箔上，經(jīng)烘干、碾壓、裁片、 真空干燥48h后制作成負(fù)極片。
[0026] 實(shí)施例3 : 制備正極漿料：按重量份將活性炭95份、導(dǎo)電炭黑Super P 3份混合后球磨1. 5? 2. 5h ;球磨后的混合物與其3. 2倍重量的蒸餾水、羧甲基纖維素1份混合，攪拌4?6h ;再 加入丁苯橡膠1份攪拌1. 5h ;通過采用添加球磨后的混合物或添加蒸餾水的方法，調(diào)節(jié)漿 料的布氏粘度調(diào)節(jié)至1500?2500 cps。
[0027] 制備負(fù)極漿料：按重量份將鈦酸鋰91份、導(dǎo)電炭黑為Super P 7份混合后球磨 1. 5?2. 5h ;球磨后的混合物與其2. 6倍重量的蒸饋水、羧甲基纖維素1份混合，攪拌4? 6h ;再加入丁苯橡膠1份攪拌1. 5h ;通過采用添加球磨后的混合物或添加蒸餾水的方法，調(diào) 節(jié)漿料的布氏粘度調(diào)節(jié)至2500?3500 cps。
[0028] 制備正極片：制得的正極漿料抽真空除泡后，涂布在鋁箔上，經(jīng)烘干、碾壓、裁片、 真空干燥48h后制作成正極片。
[0029] 制備負(fù)極片：制得的負(fù)極漿料抽真空除泡后，涂布在鋁箔上，經(jīng)烘干、碾壓、裁片、 真空干燥48h后制作成負(fù)極片。
[0030] 實(shí)施例4 : 制備正極漿料：按實(shí)施例2的工藝制備。
[0031] 制備負(fù)極漿料：按重量份將鈦酸鋰92份、導(dǎo)電炭黑Super P 6份、CMC1. 5份、 SBR2. 5份的比例進(jìn)行混合，調(diào)成漿料，高速攪拌8~10h，調(diào)節(jié)漿料的布氏粘度在2500? 3500cps范圍之內(nèi)。 制備正極片：制得的正極漿料抽真空除泡后，涂布在鋁箔上，經(jīng)烘干、碾壓、裁片、真空 干燥48h后制作成正極片。
[0032] 制備負(fù)極片：制得的負(fù)極漿料抽真空除泡后，涂布在鋁箔上，經(jīng)烘干、碾壓、裁片、 真空干燥48h后制作成負(fù)極片。
[0033] 實(shí)施例5 : 制備正極漿料：按重量份將活性炭85份、導(dǎo)電炭黑Super P 10份、CMC 2份、SBR 3份的 比例進(jìn)行混合，調(diào)成漿料，高速攪拌8~10h，調(diào)節(jié)漿料的布氏粘度在1500?2500cps范圍之
【權(quán)利要求】
1. 一種電容器電極制造過程中的混漿方法，其特征在于，包括以下步驟： 正極混漿： A1 :將正極活性物質(zhì)與導(dǎo)電炭黑球磨1. 5?2. 5h ;所述正極活性物質(zhì)與導(dǎo)電炭黑的配 比為：正極活性物質(zhì)88?95重量份，導(dǎo)電炭黑3?8重量份； A2 :步驟A1得到的混合物與蒸餾水；羧甲基纖維素1?2重量份混合，攪拌4?6h ;再 加入丁苯橡膠1?3重量份攪拌1. 5?2. 5h制得正極漿料；本步驟蒸餾水的加入量為球磨 時正極活性物質(zhì)與導(dǎo)電炭黑質(zhì)量之和的2. 8?3. 2倍； A3 :調(diào)節(jié)正極漿料的粘度至符合在電極集流體基體涂布工藝要求；正極漿料的粘度通 過采用添加步驟A1得到的混合物或添加蒸餾水的方法進(jìn)行調(diào)節(jié)； 負(fù)極混漿： C1 :將負(fù)極活性物質(zhì)與導(dǎo)電炭黑球磨1. 5?2. 5h ;所述負(fù)極活性物質(zhì)與導(dǎo)電炭黑的配 比為：負(fù)極活性物質(zhì)85?91重量份，導(dǎo)電炭黑7?11重量份； C2 :步驟C1得到的混合物與蒸餾水；羧甲基纖維素1?2重量份混合，攪拌4?6h ;再 加入丁苯橡膠1?3重量份攪拌1. 5?2. 5h制得負(fù)極漿料；本步驟蒸餾水的加入量為球磨 時負(fù)極活性物質(zhì)與導(dǎo)電炭黑質(zhì)量之和的2. 2?2. 6倍； C3 :調(diào)節(jié)負(fù)極混漿的粘度至符合在電極集流體基體涂布工藝要求；所述漿料的粘度通 過采用添加步驟C1得到的混合物或添加蒸餾水的方法進(jìn)行調(diào)節(jié)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容器電極制造過程中的混漿方法，其特征在于：所述正極 活性物質(zhì)為活性炭。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容器電極制造過程中的混漿方法，其特征在于：所述負(fù)極 活性物質(zhì)為鈦酸鋰。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容器電極制造過程中的混漿方法，其特征在于：所述導(dǎo)電 炭黑為Super P。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容器電極制造過程中的混漿方法，其特征在于：正極漿料 的布氏粘度調(diào)節(jié)至1500?2500cps ;負(fù)極漿料的布氏粘度調(diào)節(jié)至2500?3500cps。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的混漿方法制得漿料的使用方法，其特征在于：將正極漿料的 布氏粘度調(diào)節(jié)至1500?2500cps，抽真空除泡，然后涂布在鋁箔上，經(jīng)烘干、碾壓、裁片、真 空干燥后制作成正極片；將負(fù)極漿料的布氏粘度調(diào)節(jié)至2500?3500cps，抽真空除泡，然后 涂布在鋁箔上，經(jīng)烘干、碾壓、裁片、真空干燥后制作成負(fù)極片。
【文檔編號】H01G11/86GK104064374SQ201410311767
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年7月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月2日
【發(fā)明者】謝镕安, 宋云峰, 林忠富, 況皓, 吳麗君, 李永龍 申請人:長沙國容新能源有限公司