本發(fā)明涉及鋰離子電池制造，具體為一種負(fù)極漿料開(kāi)裂減少方法。

背景技術(shù)：

1、鋰離子電池俗稱(chēng)搖椅電池，是指以鋰離子嵌入化合物為正極材料電池的總稱(chēng)，是一種二次電池，主要依靠鋰離子在正極和負(fù)極之間移動(dòng)來(lái)工作，鋰離子電池由正極、負(fù)極、電解液及隔膜，外加正負(fù)引線、電池殼、安全裝置等組成的，鋰離子電池在充放電過(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)極處于富鋰狀態(tài)；放電時(shí)則相反，手機(jī)和筆記本電腦使用的都是鋰離子電池，通常人們俗稱(chēng)其為鋰電池，當(dāng)對(duì)電池進(jìn)行充電時(shí)，電池的正極上有鋰離子生成，生成的鋰離子經(jīng)過(guò)電解液運(yùn)動(dòng)到負(fù)極，而作為負(fù)極的碳呈層狀結(jié)構(gòu)，它有很多微孔，達(dá)到負(fù)極的鋰離子就嵌入到碳層的微孔中，嵌入的鋰離子越多，充電容量越高，同樣，當(dāng)對(duì)電池進(jìn)行放電時(shí)，嵌在負(fù)極碳層中的鋰離子脫出，又運(yùn)動(dòng)回正極，回正極的鋰離子越多，放電容量越高。

2、在鋰離子電池的生產(chǎn)過(guò)程中，負(fù)極漿料的涂布開(kāi)裂是一個(gè)影響電池性能和生產(chǎn)效率的關(guān)鍵問(wèn)題，傳統(tǒng)負(fù)極漿料由石墨、導(dǎo)電劑、增稠劑、粘結(jié)劑和去離子水組成，但在高溫高風(fēng)頻的烘干條件下，極片容易因內(nèi)部應(yīng)力不均和快速失水而開(kāi)裂，負(fù)極涂布由于溫度、風(fēng)頻、風(fēng)量使負(fù)極極片出烘箱容易出現(xiàn)開(kāi)裂，這種開(kāi)裂不僅降低了電池的成品率和性能，還增加了生產(chǎn)成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種負(fù)極漿料開(kāi)裂減少方法，解決了上述背景技術(shù)中所提到的問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：一種負(fù)極漿料開(kāi)裂減少方法，具體包括以下步驟：

3、s1、負(fù)極漿料配方改進(jìn)：在負(fù)極漿料原有原料：石墨、導(dǎo)電劑、增稠劑、粘結(jié)劑和去離子水的基礎(chǔ)上，添加占其總重0.5％的特定添加劑——n-甲基吡咯烷酮；

4、s2、負(fù)極漿料制備工藝：將適量的石墨、導(dǎo)電劑、增稠劑和粘結(jié)劑按預(yù)定比例混合均勻，將溫度設(shè)置成180℃-270℃，將攪拌速率控制在200-300轉(zhuǎn)/分鐘，同時(shí)將攪拌的時(shí)間設(shè)置成1-2小時(shí)，在攪拌過(guò)程中，緩慢加入去離子水水，形成均勻的漿料體系，將占總重0.5％的特定添加劑加入漿料中，繼續(xù)攪拌至添加劑完全溶解并均勻分散于漿料中，混合時(shí)間為10-20分鐘，對(duì)漿料進(jìn)行過(guò)濾和脫泡處理，去除雜質(zhì)和氣泡，得到改進(jìn)后的負(fù)極漿料；

5、s3、負(fù)極片涂布與烘干：采用優(yōu)化的涂布工藝，將改進(jìn)后的負(fù)極漿料均勻涂布在集流體上，形成一定厚度的涂層，將涂布后的負(fù)極片送入烘干設(shè)備中，在設(shè)定的溫度和風(fēng)速條件下進(jìn)行烘干處理，烘干溫度為60℃～80℃，烘干時(shí)間為2～8h，烘干過(guò)程中需控制溫度和風(fēng)速，避免過(guò)快或過(guò)慢的烘干速度導(dǎo)致極片開(kāi)裂，烘干完成后，取出負(fù)極片進(jìn)行后續(xù)加工和測(cè)試。

6、優(yōu)選的，所述負(fù)極漿料包括下述重量份數(shù)的組分：90-100份石墨、2-6份導(dǎo)電劑、2-4份粘結(jié)劑、2-4份增稠劑、10-20份去離子水和5.3-6.7份n-甲基吡咯烷酮。

7、優(yōu)選的，所述石墨為人造石墨、中間相石墨、天然石墨、硅碳、軟碳、硬碳中的一種或其組合；所述導(dǎo)電劑為炭黑、科琴黑、片狀石墨導(dǎo)電劑、碳納米管、石墨烯中的一種或其組合。

8、優(yōu)選的，所述增稠劑為羧甲基纖維素鈉，所述粘結(jié)劑為聚丙烯酸、聚丙烯睛、丁苯橡膠中的一種或其組合。

9、優(yōu)選的，所述s2中，加入去離子水的時(shí)候，同時(shí)調(diào)整攪拌速度，避免產(chǎn)生大量氣泡。

10、優(yōu)選的，所述s2中，使用高精度過(guò)濾網(wǎng)對(duì)漿料進(jìn)行過(guò)濾，去除大顆粒雜質(zhì)；隨后通過(guò)真空脫泡機(jī)進(jìn)一步去除漿料中的微小氣泡。

11、優(yōu)選的，所述s3中，涂布前需對(duì)集流體進(jìn)行預(yù)處理，對(duì)其進(jìn)行清洗、烘干等，以提高涂層附著力。

12、有益效果

13、本發(fā)明提供了一種負(fù)極漿料開(kāi)裂減少方法。與現(xiàn)有技術(shù)相比具備以下有益效果：該負(fù)極漿料開(kāi)裂減少方法，具體包括以下步驟：s1、負(fù)極漿料配方改進(jìn)：在負(fù)極漿料原有原料：石墨、導(dǎo)電劑、增稠劑、粘結(jié)劑和去離子水的基礎(chǔ)上，添加占其總重0.5％的特定添加劑——n-甲基吡咯烷酮；s2、負(fù)極漿料制備工藝：將適量的石墨、導(dǎo)電劑、增稠劑和粘結(jié)劑按預(yù)定比例混合均勻，將溫度設(shè)置成180℃-270℃，將攪拌速率控制在200-300轉(zhuǎn)/分鐘，同時(shí)將攪拌的時(shí)間設(shè)置成1-2小時(shí)，在攪拌過(guò)程中，緩慢加入去離子水水，形成均勻的漿料體系，將占總重0.5％的特定添加劑加入漿料中，繼續(xù)攪拌至添加劑完全溶解并均勻分散于漿料中，混合時(shí)間為10-20分鐘，對(duì)漿料進(jìn)行過(guò)濾和脫泡處理，去除雜質(zhì)和氣泡，得到改進(jìn)后的負(fù)極漿料；s3、負(fù)極片涂布與烘干：采用優(yōu)化的涂布工藝，將改進(jìn)后的負(fù)極漿料均勻涂布在集流體上，形成一定厚度的涂層，將涂布后的負(fù)極片送入烘干設(shè)備中，在設(shè)定的溫度和風(fēng)速條件下進(jìn)行烘干處理，烘干溫度為60℃～80℃，烘干時(shí)間為2～8h，烘干過(guò)程中需控制溫度和風(fēng)速，避免過(guò)快或過(guò)慢的烘干速度導(dǎo)致極片開(kāi)裂，烘干完成后，取出負(fù)極片進(jìn)行后續(xù)加工和測(cè)試；通過(guò)顯著減少涂布開(kāi)裂：通過(guò)添加特定比例的nmp，本發(fā)明有效改善了負(fù)極漿料的涂布開(kāi)裂問(wèn)題，提高了負(fù)極極片的成品率和質(zhì)量；提升電池性能：無(wú)開(kāi)裂的負(fù)極片能夠保持更好的結(jié)構(gòu)和性能穩(wěn)定性，有助于提升鋰離子電池的整體性能和壽命；降低生產(chǎn)成本：減少因開(kāi)裂導(dǎo)致的廢品率和返工率，降低了生產(chǎn)成本和資源浪費(fèi)；環(huán)保安全：nmp作為常用溶劑，在電池制造行業(yè)中有廣泛應(yīng)用，其添加量小且易于處理，符合綠色生產(chǎn)要求，控制烘干和吹干的干燥程度，使得干燥過(guò)程中溶劑揮發(fā)穩(wěn)定，減少開(kāi)裂、翹曲等負(fù)極片不良現(xiàn)象。

技術(shù)特征：

1.一種負(fù)極漿料開(kāi)裂減少方法，其特征在于：具體包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種負(fù)極漿料開(kāi)裂減少方法，其特征在于：所述負(fù)極漿料包括下述重量份數(shù)的組分：90-100份石墨、2-6份導(dǎo)電劑、2-4份粘結(jié)劑、2-4份增稠劑、10-20份去離子水和5.3-6.7份n-甲基吡咯烷酮。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種負(fù)極漿料開(kāi)裂減少方法，其特征在于：所述石墨為人造石墨、中間相石墨、天然石墨、硅碳、軟碳、硬碳中的一種或其組合；所述導(dǎo)電劑為炭黑、科琴黑、片狀石墨導(dǎo)電劑、碳納米管、石墨烯中的一種或其組合。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種負(fù)極漿料開(kāi)裂減少方法，其特征在于：所述增稠劑為羧甲基纖維素鈉，所述粘結(jié)劑為聚丙烯酸、聚丙烯睛、丁苯橡膠中的一種或其組合。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種負(fù)極漿料開(kāi)裂減少方法，其特征在于：所述s2中，加入去離子水的時(shí)候，同時(shí)調(diào)整攪拌速度，避免產(chǎn)生大量氣泡。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種負(fù)極漿料開(kāi)裂減少方法，其特征在于：所述s2中，使用高精度過(guò)濾網(wǎng)對(duì)漿料進(jìn)行過(guò)濾，去除大顆粒雜質(zhì)；隨后通過(guò)真空脫泡機(jī)進(jìn)一步去除漿料中的微小氣泡。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種負(fù)極漿料開(kāi)裂減少方法，其特征在于：所述s3中，涂布前需對(duì)集流體進(jìn)行預(yù)處理，對(duì)其進(jìn)行清洗、烘干等，以提高涂層附著力。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種負(fù)極漿料開(kāi)裂減少方法，具體包括以下步驟：S1、負(fù)極漿料配方改進(jìn)：在負(fù)極漿料原有原料：石墨、導(dǎo)電劑、增稠劑、粘結(jié)劑和去離子水的基礎(chǔ)上，添加占其總重0.5％的特定添加劑——N?甲基吡咯烷酮；本發(fā)明涉及電池制造技術(shù)領(lǐng)域。該負(fù)極漿料開(kāi)裂減少方法，顯著減少涂布開(kāi)裂：通過(guò)添加特定比例的NMP，本發(fā)明有效改善了負(fù)極漿料的涂布開(kāi)裂問(wèn)題，提高了負(fù)極極片的成品率和質(zhì)量；提升電池性能：無(wú)開(kāi)裂的負(fù)極片能夠保持更好的結(jié)構(gòu)和性能穩(wěn)定性，有助于提升鋰離子電池的整體性能和壽命；降低生產(chǎn)成本：減少因開(kāi)裂導(dǎo)致的廢品率和返工率，降低了生產(chǎn)成本和資源浪費(fèi)；環(huán)保安全：NMP作為常用溶劑，在電池制造行業(yè)中有廣泛應(yīng)用。

技術(shù)研發(fā)人員：郭華瑞,李付超,魏俊
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中科融能（鹽城）科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9