專利名稱：鋰離子電池、負(fù)極材料及負(fù)極材料加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋰離子電池材料的加工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種鋰離子電池負(fù)極材料的加工方法、由該加工方法制備得到的鋰離子電池負(fù)極材料以及含有該負(fù)極材料的鋰離子電池。
背景技術(shù)：
隨著鋰離子二次電池應(yīng)用越來(lái)越廣泛，對(duì)鋰離子電池的性能要求也越高，包括循環(huán)性能、高溫性能、低溫性能等。目前在鋰離子電池中所用的負(fù)極材料主要還是石墨，而石墨大體上可以歸為兩類，即天然石墨和人造石墨。人造石墨在化學(xué)性能上有著天然石墨不可比擬的優(yōu)點(diǎn)，但性能優(yōu)良的人造石墨在加工性能方面卻給人們留下了難題。人造石墨在配料過(guò)程中容易發(fā)生沉降現(xiàn)象，即使配料過(guò)程良好，漿料無(wú)任何異常，但在過(guò)微孔篩的過(guò)程中仍然會(huì)有凝膠、團(tuán)聚等現(xiàn)象發(fā)生，導(dǎo)致過(guò)篩工序無(wú)法正常進(jìn)行。雖然通過(guò)多加羧甲基纖維素鈉(CMC)、聚四氟乙烯(PTFE)等物質(zhì)在一定程度上對(duì)人造石墨的加工性能有改善，但是此類物質(zhì)的加入，會(huì)致使人造石墨本身的優(yōu)越性能得不到良好實(shí)現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)上述人造石墨在加工性能方面的困難，提供一種在配料過(guò)程中不易發(fā)生凝膠、團(tuán)聚、結(jié)塊，配成的漿料容易過(guò)微孔篩，且能夠使鋰離子電池保持較高容量的鋰離子電池負(fù)極材料加工方法。本發(fā)明的另一目的是提供一種由所述加工方法制備而成的鋰離子負(fù)極材料。本發(fā)明的再一目的是提供一種包含由所述加工方法制備而成的鋰離子負(fù)極材料的鋰離子電池。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案本發(fā)明公開(kāi)了一種鋰離子電池負(fù)極材料的加工方法，所述負(fù)極材料主要成分為人造石墨，所述加工方法包括電池負(fù)極材料的漿料的制備，并且在制備漿料的勻漿過(guò)程前對(duì)人造石墨在負(fù)壓條件下進(jìn)行過(guò)篩處理，所述過(guò)篩處理的網(wǎng)篩網(wǎng)目為200-270目，負(fù)壓為 0. 03-0. 08MPa ；其中，優(yōu)選網(wǎng)目為200目，優(yōu)選負(fù)壓為0. 06MPa。所述加工方法，其漿料中還含有分散劑，所述分散劑選自羧甲基纖維素鈉和聚四氟乙烯中的至少一種，優(yōu)選為羧甲基纖維素鈉。所述加工方法，其羧甲基纖維素鈉在漿料中的質(zhì)量百分比為1.2% _1.6%，優(yōu)選為 1.4%。本發(fā)明還公開(kāi)了一種由上述加工方法制備而成的鋰離子電池負(fù)極材料。本發(fā)明還公開(kāi)了一種含有由上述加工方法制備而成的鋰離子電池負(fù)極材料的鋰離子電池。由于采用以上技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果在于通過(guò)本發(fā)明提供的鋰離子負(fù)極材料加工方法處理后的人造石墨負(fù)極材料，在配料
3過(guò)程中不易發(fā)生凝膠、團(tuán)聚、結(jié)塊等現(xiàn)象，配成的漿料容易過(guò)微孔篩，加工性能方面得到很大的改善。同時(shí)，提高了漿料的質(zhì)量，降低了分散劑的使用，使得人造石墨的優(yōu)良電化學(xué)性能得以充分發(fā)揮。本發(fā)明提供的鋰離子電池，與沒(méi)有使用本發(fā)明所述加工方法處理的負(fù)極材料的鋰離子電池相比，其循環(huán)性、安全性等電化學(xué)性能有所改善，特別是電池容量顯著提
尚ο


圖1為本發(fā)明一種實(shí)施例中所用人造石墨的電子掃描圖。圖2為本發(fā)明另一種實(shí)施例中所用人造石墨的電子掃描圖。
具體實(shí)施例方式在鋰離子電池負(fù)極材料中，人造石墨相對(duì)來(lái)說(shuō)比表面積要大，顆粒相對(duì)較小，做成鋰離子電池在循環(huán)性能、高(低)溫性能以及安全性能等方面表現(xiàn)優(yōu)異。但由于人造石墨本身的性質(zhì)決定了其形貌不規(guī)則，部分材料在顯微鏡下可觀察到具有棱狀、菱角狀結(jié)構(gòu)，這對(duì)物理加工性能方面相當(dāng)不利。本發(fā)明主要是在勻漿前預(yù)先用篩目200-270目，優(yōu)選200目，在負(fù)壓條件下 (0. 03-0. 08MPa，優(yōu)選0. 06MPa)對(duì)性能優(yōu)良的人造石墨粉體進(jìn)行過(guò)篩，將那些顆粒過(guò)大、不規(guī)則類形體預(yù)先處理掉。一些人造石墨材料在分級(jí)過(guò)程中控制比較薄弱，含有一些棱狀的大顆粒，在配料過(guò)篩的過(guò)程中就會(huì)堵塞篩網(wǎng)；同時(shí)在造粉的過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生帶尖狀菱角的小顆粒，這些小顆粒在配料過(guò)程中由于分子吸附作用，相互交織在一起，如果分散張力不夠，就會(huì)形成凝膠、團(tuán)聚現(xiàn)象。本發(fā)明伴有小孔篩網(wǎng)和負(fù)壓條件，一些大顆粒就會(huì)被篩選掉， 而帶尖狀菱角的小顆粒，在真空抽力的條件下通過(guò)篩網(wǎng)時(shí)，其尖狀菱角可以得到修飾，減少了其相互交織在一起的可能性，從而改善了其可加工性。石墨的加工性能得到改善，在配料勻漿過(guò)程中就可以少用影響材料電化學(xué)性能的分散劑、粘結(jié)劑等，進(jìn)而提高鋰離子電池的電化學(xué)性能。下面通過(guò)具體實(shí)施例并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。以下實(shí)施例僅僅對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的說(shuō)明，不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。實(shí)施例1人造石墨1，其粉體形貌如圖1。稱取6kg粉體，配料前粉體分別進(jìn)行不預(yù)過(guò)篩，以及預(yù)先在 0. 02MPa, 0. 03MPa, 0. 05MPa, 0. 08MPa, 0. 09Mpa 的條件下過(guò) 150 目，200 目，230 目， 270目，325目篩網(wǎng)，配料及后續(xù)工序按常規(guī)鋰離子電池制作工藝完成，粘結(jié)劑、分散劑、導(dǎo)電劑和溶劑等設(shè)計(jì)都相同，分析漿料粘度和過(guò)篩情況，并測(cè)試所制作的電池的電化學(xué)性能。 測(cè)試結(jié)果如表1，篩目及真空度的過(guò)大或過(guò)小，過(guò)篩優(yōu)勢(shì)都相對(duì)受到影響，從而對(duì)漿料質(zhì)量和最終容量造成不利影響。表1人造石墨1的測(cè)試情況
權(quán)利要求
1.一種鋰離子電池負(fù)極材料的加工方法，所述負(fù)極材料主要成分為人造石墨，所述加工方法包括電池負(fù)極材料的漿料的制備，其特征在于在制備漿料的勻漿過(guò)程前對(duì)人造石墨在負(fù)壓條件下進(jìn)行過(guò)篩處理，所述過(guò)篩處理的網(wǎng)篩網(wǎng)目為200-270目，負(fù)壓為 0.03-0. 08MPa。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工方法，其特征在于所述過(guò)篩處理的網(wǎng)篩網(wǎng)目為200目。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工方法，其特征在于所述過(guò)篩處理?xiàng)l件為負(fù)壓條件，負(fù)壓為 0. 06MPa。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工方法，其特征在于所述漿料中還含有分散劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的加工方法，其特征在于所述分散劑選自羧甲基纖維素鈉和聚四氟乙烯中的至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的加工方法，其特征在于所述分散劑為羧甲基纖維素鈉，所述羧甲基纖維素鈉在漿料中的質(zhì)量百分比為1.2%-1.6%。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的加工方法，其特征在于所述羧甲基纖維素鈉在漿料中的質(zhì)量百分比為1.4%。
8.一種由權(quán)利要求1-7任意一項(xiàng)所述加工方法制備而成的鋰離子電池負(fù)極材料。
9.一種含有權(quán)利要求1-7任意一項(xiàng)所述加工方法制備而成的鋰離子電池負(fù)極材料的鋰離子電池。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種鋰離子電池負(fù)極材料的加工方法，采用該方法處理后的人造石墨負(fù)極材料在加工性能方面得到很大的改善，在配料過(guò)程中不易發(fā)生凝膠、團(tuán)聚、結(jié)塊等現(xiàn)象，且配成的漿料容易過(guò)篩，可以減少分散劑的使用，能充分發(fā)揮人造石墨優(yōu)良的電化學(xué)性能。本發(fā)明還公開(kāi)了一種由所述加工方法獲得的鋰離子電池負(fù)極材料以及組成部分含有該負(fù)極材料的鋰離子電池，所述鋰離子電池循環(huán)性、安全性等電化學(xué)性能有所改善，特別是電池容量顯著提高。
文檔編號(hào)H01M4/62GK102447098SQ20101050453
公開(kāi)日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2010年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月12日
發(fā)明者劉振國(guó), 劉艷麗, 利文, 羅朝暉, 陳輝, 黑自陽(yáng) 申請(qǐng)人:深圳市比克電池有限公司