CN109841789A - 一种锂离子电池水性负极片涂布开裂的改善工艺 - Google Patents

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黄锐升
王兴勇
李国敏
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Abstract

本发明公开了一种锂离子电池水性负极片涂布开裂的改善工艺，该工艺是通过在水性浆料配比中加入干料重量的0.5%～1%EC（碳酸乙烯酯）到原始浆料中进行分散，再将配制完成后的浆料进行涂布。本发明的有益效果是：锂离子电池水性负极浆料中添加0.5%～1%的EC（碳酸乙烯酯）能有效地改善水性负极片涂布开裂，而传统的方法需要添加质量百分比4‑10%的N‑甲基吡咯烷酮才能达到不开裂的效果，同时循环性能并不受影响。本发明EC添加量少，不需要单独增加NMP回收装置，操作简单，效果良好。

Description

一种锂离子电池水性负极片涂布开裂的改善工艺
技术领域
本发明涉及锂离子电池技术领域，具体是一种锂离子电池水性负极片涂布开裂的改善工艺。
背景技术
锂离子电池因其质量轻、能量密度高, 迎合了家用电器和通讯设备向小型化、微型化方向发展的需要。锂离子电池能够成功应用的关键之一在于嵌入与脱出可逆的锂离子电池负极片的制备。因此, 对负极片的研究非常重要。目前，电池能量密度要求越来越高，涂布面密度越来越大，现有的涂布机和涂布方式不能满足生产要求。为了使负极料分散的更加均匀和涂布时防止极片边缘箔材“打卷”、 “开裂”等现象，往往会加入质量百分比4-10%的N-甲基吡咯烷酮，即锂离子电池行业所称的NMP溶剂。由于NMP对皮肤有轻度刺激作用及慢性作用可致中枢神经***机能障碍，引起呼吸器官、肾脏、血管***的病变，而负极添加NMP量相对少及涂布基本不安装NMP回收装置，所以发明一种溶剂添加量少又能改善锂离子电池水性负极片涂布开裂的工艺就显得非常必要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种一种锂离子电池水性负极片涂布开裂的改善工艺，在负极片的制备过程中可以不添加NMP，减少NMP废气的排放、同时可以防止极片边缘箔材“打卷”、“开裂”而产生极片报废的制造工艺。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种锂离子电池水性负极片涂布开裂的改善工艺，其具体步骤如下：
（1）按照工艺要求把负极材料、粘结剂、增稠剂、溶剂、导电剂充分混合搅拌，配制好原始浆料；
（2）把瓶装固态的EC（碳酸乙烯酯）加热，使其受热变为液态；
（3）按照配比中干料重量的0.5%～1%把EC（碳酸乙烯酯）加入到原始浆料中进行分散；
（4）配制完成后的浆料，调至涂布工艺粘度要求范围；
（5）将配制完成后的浆料进行涂布。
本发明的有益效果是：锂离子电池水性负极浆料中添加0.5%～1%的EC（碳酸乙烯酯）能有效地改善水性负极片涂布开裂，而传统的方法需要添加质量百分比4-10%的N-甲基吡咯烷酮才能达到不开裂的效果，同时循环性能并不受影响。本发明EC添加量少，不需要单独增加NMP回收装置，操作简单，效果良好。
附图说明
图1为本发明实施例1和比较例2做成成品电池500次常温循环曲线。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1：
（1）生产8534654-2000mAh型号，固体干粉投料量为200kg，其中负极材料为石墨FSN-1，导电剂为导电炭黑Super P，粘结剂为SBR（丁苯橡胶），增稠剂为CMC（羧甲基纤维素钠）。溶剂为去离子水按照工艺配比充分混合搅拌，配制好原始浆料；
（2）把瓶装固态的EC(碳酸乙烯酯)加热烘烤，使其受热变为液态；
（3）按照配比中固体干粉重量（200kg）的0.5%，称重后把EC(碳酸乙烯酯)加入到原始浆料中进行分散；
（4）配制完成后的浆料，调至涂布工艺粘度要求范围；
（5）将配制完成后的浆料进行涂布。
实施例2：
（1）生产3090135-4000mAh型号，固体干粉投料量为200kg，其中负极材料为石墨FSN-1，导电剂为导电炭黑Super P，粘结剂为SBR，增稠剂为CMC。溶剂为去离子水按照工艺配比充分混合搅拌，配制好原始浆料；
（2）把瓶装固态的EC(碳酸乙烯酯)加热烘烤，使其受热变为液态；
（3）按照配比中固体干粉重量（200kg）的0.75%，称重后把EC(碳酸乙烯酯)加入到原始浆料中进行分散；
（4）配制完成后的浆料，调至涂布工艺粘度要求范围；
（5）将配制完成后的浆料进行涂布。
实施例3：
（1）生产3090135-4000mAh型号，固体干粉投料量为200kg，其中负极材料为石墨FSN-1，导电剂为导电炭黑Super P，粘结剂为SBR，增稠剂为CMC。溶剂为去离子水按照工艺配比充分混合搅拌，配制好原始浆料；
（2）把瓶装固态的EC(碳酸乙烯酯)加热烘烤，使其受热变为液态；
（3）按照配比中固体干粉重量（200kg）的1%，称重后把EC(碳酸乙烯酯)加入到原始浆料中进行分散；
（4）配制完成后的浆料，调至涂布工艺粘度要求范围；
（5）将配制完成后的浆料进行涂布。
比较例1：
（1）生产3090135-4000mAh型号，固体干粉投料量为200kg，其中负极材料为石墨FSN-1，导电剂为导电炭黑Super P，粘结剂为SBR，增稠剂为CMC。溶剂为去离子水按照工艺配比充分混合搅拌，配制好原始浆料；
（2）按照配比中固体干粉重量2%的NMP（甲基吡咯烷酮），称重后把NMP（甲基吡咯烷酮）加入到原始浆料中进行分散；
（3）配制完成后的浆料，调至涂布工艺粘度要求范围；
（4）将配制完成后的浆料进行涂布，把原始浆料均匀敷在箔材上进行烘干即可。
比较例2：
（1）生产3090135-4000mAh型号，固体干粉投料量为200kg，其中负极材料为石墨FSN-1，导电剂为导电炭黑Super P，粘结剂为SBR，增稠剂为CMC。溶剂为去离子水按照工艺配比充分混合搅拌，配制好原始浆料；
（2）按照配比中固体干粉重量5%的NMP（甲基吡咯烷酮），称重后把NMP（甲基吡咯烷酮）加入到原始浆料中进行分散；
（3）配制完成后的浆料，调至涂布工艺粘度要求范围；
（4）将配制完成后的浆料进行涂布，把原始浆料均匀敷在箔材上进行烘干即可。
以下表1是各实施例和各比较例水性负极片涂布开裂情况比较：
序号 例子 水性负极片涂布开裂情况
1 实施例1 不开裂
2 实施例2 不开裂
3 实施例3 不开裂
4 比较例1 开裂
5 比较例2 不开裂
从表1可以看出，本发明在锂离子电池水性负极浆料中添加0.5%～1%的EC（碳酸乙烯酯）能有效地改善水性负极片涂布开裂，而传统的方法需要添加质量百分比4-10%的N-甲基吡咯烷酮才能达到不开裂的效果。
图1为本发明实施例1和比较例2做成成品电池500次常温循环曲线，在锂离子电池水性负极浆料中加入0.5%的EC（碳酸乙烯酯）相比较于传统添加5%的N-甲基吡咯烷酮，循环性能并不受影响。
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种锂离子电池水性负极片涂布开裂的改善工艺，其特征在于，该工艺包括如下步骤：
（1）按照工艺要求把负极材料、粘结剂、增稠剂、溶剂、导电剂充分混合搅拌，配制好原始浆料；
（2）把瓶装固态的EC（碳酸乙烯酯）加热，使其受热变为液态；
（3）把一定量的EC（碳酸乙烯酯）加入到原始浆料中进行分散；
（4）配制完成后的浆料，调至涂布工艺粘度要求范围；
（5）将配制完成后的浆料进行涂布。
2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池水性负极片涂布开裂的改善工艺，其特征在于，所述步骤（3）中EC（碳酸乙烯酯）的量为浆料配比中干料重量的0.5%～1%。
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