專利名稱：一種鈦酸鋰電池的負(fù)極漿料制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鋰離子動力電池領(lǐng)域，涉及一種鈦酸鋰為主要活性物質(zhì)的鋰電池的負(fù)極漿料的制備方法。
背景技術(shù)：
鋰離子動力電池已經(jīng)成為各種類型動力電池中的佼佼者，其負(fù)極材料無以石墨作為負(fù)極材料主要活性物質(zhì)。但石墨性對電位較低，易發(fā)生析鋰現(xiàn)象，安全性存在隱患。而且 SEI膜的生成和存在，也大大制約著電池性能和可逆容量。鈦酸鋰相對于鋰電極的電位為1. 55V，電勢比純金屬鋰的高，不易產(chǎn)生鋰晶枝，為保障鋰電池的安全提供了基礎(chǔ)，被認(rèn)為可徹底解決鋰電池的安全性。而且充放電過程中應(yīng)變改變很小，循環(huán)壽命大大提高，是替代當(dāng)前使用的石墨材料的首選材料。但鈦酸鋰也存在一些缺點(diǎn)，如粒度較細(xì)，密度較小，加工性能差。因此配料過程需十分的精細(xì)。NMP與水為互溶成分，但做為鋰離子電池配料所需的溶劑，卻需要嚴(yán)格地控制水分，以免水與粘合劑反應(yīng)，影響整個漿料的物理性能。鈦酸鋰為超細(xì)粉末，比表面積較大， 易吸水，因此在過程中更應(yīng)嚴(yán)格地控制水分。傳統(tǒng)的方法是控制環(huán)境濕度在某個值以內(nèi)，但對鈦酸鋰與NMP而言，難免吸入部分水分。為了節(jié)省時(shí)間，一般工藝為一次性加入，鈦酸鋰比重較小，加入后攪拌比較困難，易造成溫升較大，影響性能發(fā)揮。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種鈦酸鋰電池的負(fù)極漿料制備方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問題的解決方案是 一種鈦酸鋰電池的負(fù)極漿料制備方法，步驟如下
1)將負(fù)極材料鈦酸鋰、粘合劑、導(dǎo)電劑分別進(jìn)行烘烤處理；
2)處理后的粘合劑、導(dǎo)電劑與溶劑混合，得到混合溶液；
3)向混合溶液中加入鈦酸鋰后，充入氮?dú)?，抽真空，再充入氮?dú)?，抽真空，高速攪?—
4h ；
4)重復(fù)步驟3)，直至鈦酸鋰添加完畢，充入氮?dú)?，抽真空，再充入氮?dú)?，抽真空，高速攪拌。?yōu)選的，負(fù)極材料由鈦酸鋰85 95%、粘合劑2 10%、導(dǎo)電劑3 10%組成，其中，百分
數(shù)均為質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。優(yōu)選的，鈦酸鋰的烘烤處理?xiàng)l件在真空壓力一 0. 09MPa、15(T20(TC烘烤l(T20h。優(yōu)選的，粘合劑為PVDF，溶劑為NMP。優(yōu)選的，導(dǎo)電劑為SP、超導(dǎo)碳黑、導(dǎo)電石墨、碳納米管中的至少一種。優(yōu)選的，加入鈦酸鋰后，高速攪拌時(shí)間累計(jì)Mi以上。本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明在漿料的制備過程中加入原材料烘烤、氮?dú)獗Ｗo(hù)等流程，產(chǎn)出的漿料混合均勻，涂布效果好。本發(fā)明提供一種適合超細(xì)易吸水材料的配方方法，從而保證漿料的穩(wěn)定性，提高電池的電化學(xué)性能，該種配料方法簡單實(shí)用，易于實(shí)現(xiàn)。


圖1是實(shí)施例1的負(fù)極漿料涂布效果圖； 圖2是實(shí)施例2的負(fù)極漿料涂布效果圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
負(fù)極材料88%的鈦酸鋰，2%的PVDF，5%的SP，5%的超導(dǎo)碳黑； 一種鈦酸鋰電池的負(fù)極漿料的制備方法如下
1)將鈦酸鋰在真空壓力一0. 09MPa、150°C下真空烘烤IOh ；
2)將PVDF、SP、超導(dǎo)碳黑在真空壓力一0. 08MPa、80°C下真空烘烤12h ；
3)在合漿機(jī)里，處理后的PVDF、SP、超導(dǎo)碳黑與溶劑NMP混合，得到混合溶液；
4)向混合溶液中加入一半的鈦酸鋰后，在合漿機(jī)里充入氮?dú)?，抽真空，再充入氮?dú)?，抽真空，高速攪拌池?br> 5)加入另一半的鈦酸鋰，充入氮?dú)猓檎婵?，再充入氮?dú)猓檎婵?，高速攪拌他后出料。出料后按正常工藝涂布，即漿料經(jīng)自動上料系統(tǒng)、涂布機(jī)，被均勻地涂布于集流體上，集流體選擇鋁箔，負(fù)極漿料涂布如圖1所示，效果良好，目測無坑點(diǎn)、漿斑現(xiàn)象出現(xiàn)。實(shí)施例2
負(fù)極材料85%的鈦酸鋰，10%的PVDF，2%的碳納米管，3%的導(dǎo)電石墨； 一種鈦酸鋰電池的負(fù)極漿料的制備方法如下
1)將鈦酸鋰在180°C、真空度0.09MPa下真空烘烤15h ；
2)將PVDF、碳納米管、導(dǎo)電石墨在一0. 08MPa、100°C下真空烘烤12h ；
3)在合漿機(jī)里，處理后的PVDF、碳納米管、導(dǎo)電石墨與溶劑NMP混合，得到混合溶液；
4)向混合溶液中加入1/3的鈦酸鋰后，在合漿機(jī)里充入氮?dú)猓俪檎婵?，再充入氮?dú)猓?再抽真空，高速攪拌池；
5)再加入1/3的鈦酸鋰，充入氮?dú)?，抽真空，再充入氮?dú)?，抽真空，高速攪拌池?br> 6)最后加入1/3的鈦酸鋰，充入氮?dú)?，抽真空，再充入氮?dú)猓檎婵?，高速攪拌池后出料。出料后按正常工藝涂布，即漿料經(jīng)自動上料系統(tǒng)、涂布機(jī)，被均勻地涂布于集流體上，集流體選擇鋁箔，負(fù)極漿料涂布效果如圖2所示，效果良好，目測無坑點(diǎn)、漿斑現(xiàn)象出現(xiàn)。實(shí)施例3
負(fù)極材料95%的鈦酸鋰，2%的PVDF，3%的SP ； 一種鈦酸鋰電池的負(fù)極漿料的制備方法如下
1)將鈦酸鋰在真空壓力一0. 09MPa、20(TC下真空烘烤20h ；
2)將PVDF、SP 在一 0. 08MPa、120°C下真空烘烤 Ilh ；
3)在合漿機(jī)里，處理后的PVDF、SP與溶劑NMP混合，得到混合溶液；
4)向混合溶液中加入一半的鈦酸鋰后，在合漿機(jī)里充入氮?dú)?，抽真空，再充入氮?dú)?，抽真空，高速攪?h;
5)加入另一半的鈦酸鋰，充入氮?dú)?，抽真空，再充入氮?dú)猓檎婵?，高速攪拌幾后出料?br> 權(quán)利要求
1.一種鈦酸鋰電池的負(fù)極漿料制備方法，步驟如下1)將負(fù)極材料鈦酸鋰、粘合劑、導(dǎo)電劑分別進(jìn)行烘烤處理；2)處理后的粘合劑、導(dǎo)電劑與溶劑混合，得到混合溶液；3)向混合溶液中加入鈦酸鋰后，充入氮?dú)?，抽真空，再充入氮?dú)?，抽真空，高速攪?2 - 4h ；4)重復(fù)步驟3)，直至鈦酸鋰添加完畢，充入氮?dú)猓檎婵?，再充入氮?dú)?，抽真空，高速攪拌?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鈦酸鋰電池的負(fù)極漿料制備方法，其特征在于負(fù)極材料由鈦酸鋰85、5%、粘合劑2 10%、導(dǎo)電劑3 10%組成，其中，百分?jǐn)?shù)均為質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鈦酸鋰電池的負(fù)極漿料制備方法，其特征在于鈦酸鋰的烘烤處理?xiàng)l件在真空壓力一 0. 09MPa、15(T200°C烘烤l(T20h。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鈦酸鋰電池的負(fù)極漿料制備方法，其特征在于所述粘合劑為PVDF。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鈦酸鋰電池的負(fù)極漿料制備方法，其特征在于所述導(dǎo)電劑為SP、超導(dǎo)碳黑、導(dǎo)電石墨、碳納米管中的至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鈦酸鋰電池的負(fù)極漿料制備方法，其特征在于加入鈦酸鋰后，高速攪拌時(shí)間累計(jì)他以上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鈦酸鋰電池的負(fù)極漿料制備方法，步驟如下將鈦酸鋰、導(dǎo)電劑、PVDF烘烤，烘烤后的導(dǎo)電劑、PVDF與NMP混合，分批次加入鈦酸鋰，充入氮?dú)猓檎婵?，再充入氮?dú)?，抽真空，高速攪拌。本發(fā)明通過在制備漿料的過程中加入原材料烘烤、氮?dú)獗Ｗo(hù)等流程，產(chǎn)出的漿料混合均勻，涂布效果好，保證漿料的穩(wěn)定性，本發(fā)明方法簡單實(shí)用，易于實(shí)現(xiàn)。
文檔編號H01M4/1391GK102332562SQ20111021599
公開日2012年1月25日 申請日期2011年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月30日
發(fā)明者李寶玉, 王保 申請人:珠海鋰源動力科技有限公司