一种钛酸锂电池浆料的制备方法技术

本发明专利技术公开了钛酸锂电池浆料的制备方法，包括：(1)制备胶液：将粘结剂和一定量的溶剂加入搅拌罐A中，并第一次搅拌均匀；(2)粉料干混：将导电剂和活性物质按照设计配比重量加入搅拌罐B中，充分干混搅拌一定时间，当活性物质为钛酸锂时，需加入一定量的无水草酸；(3)将搅拌罐A中第一次搅拌完成的胶液加入搅拌罐B中，然后充分搅拌均匀，直至浆料的粘度在6000～10000mpa.s。与现有技术相比，具有以下有益效果：1.本发明专利技术的步骤(1)、步骤(2)可以同时进行，可以明显节约浆料制备时间。2.本发明专利技术钛酸锂浆料中加入一定量的无水草酸，即可以改善浆料的PH，又可以提高钛酸锂电池的长时间循环性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锂电池
，特别涉及一种钛酸锂电池浆料的制备方法。
技术介绍
目前，随着科技的进步和人类对新能源需求的不断提升，其中得益于新能源汽车的高速普及，锂离子电池的需求也在日益增加，对电池的性能的要求也在不断提高，但最根本的前提就要解决其安全问题，另外进一步提高锂离子电池低温和快速充电能力也是目前市场的一大领域。商业化的石墨负极锂离子电池存在一些弊端，如过充时容易形成锂枝晶，造成电池短路，影响电池的安全性能；正极使用三元材料或钴酸锂等材料时，针刺发生起火爆炸等现象，且负极首次充放电时形成SEI膜而造成首次充放电效率低，不可逆容量大；另外碳材料平台较低，易引起电解液分解等都会造成安全隐患和使用寿命下降以及不能实现大倍率快充等。钛酸锂材料为零应变材料，对锂电位在1.55V左右，不易产生锂枝晶，安全性能更好，快速充电和低温充电能力强，使其具有良好的循环性能、安全性能、快速充电和低温充电能力，有很大的市场领域空间，也势必是未来快充动力电池的首选，但钛酸锂材料属于纳米级材料，超细粉末，比表面积较大，按照传统的制备浆料的方法很难制备出均匀的浆料，导致极片涂布效果差，颗粒多，电池的一致性和稳定性下降，从而导致钛酸锂电池倍率性能差，循环性能不佳。针对以上现有技术的不足与缺陷，本专利技术的目的是提供一种钛酸锂电池浆料的制备方法，此方法工艺简单、生产效率高、制程时间短、浆料更加均匀，电池的电性能更加稳定、一致性好。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种解决现有技术缺陷的钛酸锂电池浆料的制备方法。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种钛酸锂电池浆料的制备方法，包括以下步骤：(1)制备胶液：将粘结剂和一定量的溶剂加入搅拌罐A中，并第一次搅拌均匀；(2)粉料干混：将导电剂和活性物质按照设计配比重量加入搅拌罐B中，充分干混搅拌一定时间，当活性物质为钛酸锂时，需加入一定量的无水草酸；(3)将搅拌罐A中第一次搅拌完成的胶液加入搅拌罐B中，然后充分搅拌均匀，直至浆料的粘度在6000～10000mpa.s。作为本专利技术钛酸锂电池浆料的制备方法的一种改进，所述步骤(1)中的粘结剂为PVDF，所述的溶剂为NMP。作为本专利技术钛酸锂电池浆料的制备方法的一种改进，所述步骤(1)中的第一次搅拌时的转速为公转10～30RPM、分散的转速500～1500RPM、真空度为-0.085MPa～-0.095MPa。作为本专利技术钛酸锂电池浆料的制备方法的一种改进，所述步骤(1)的第一次搅拌时间为1～2h。作为本专利技术钛酸锂电池浆料的制备方法的一种改进，所述步骤(2)中的搅拌速度为公转10～20RPM、分散的转速500～1500RPM、且不得抽真空，并保证搅拌罐处于密封状态。作为本专利技术钛酸锂电池浆料的制备方法的一种改进，所述步骤(2)中的搅拌时间为0.5h～1.5h，搅拌结束后静置10～30min。作为本专利技术钛酸锂电池浆料的制备方法的一种改进，所述步骤(2)中的导电剂为SP、KS-6、石墨烯、碳纳米管、VGCF中的至少一种。作为本专利技术钛酸锂电池浆料的制备方法的一种改进，所述步骤(3)中的真空搅拌的速度为公转15～30RPM、分散的转速1000～2000RPM，真空度为-0.085MPa～-0.095MPa，搅拌时间为2～4h。与现有技术相比，本专利技术钛酸锂电池浆料的制备方法与现有传统工艺技术相比，具有以下有益效果：1.传统工艺是将单个固体粉末分别加入胶液中，步骤复杂且粉料易团聚，分散不均匀。2.本专利技术的步骤(1)、步骤(2)可以同时进行，可以明显节约浆料制备时间。3.钛酸锂浆料与集流体的粘结性较差，本专利技术钛酸锂浆料中加入一定量的无水草酸，即可以改善浆料的PH，又可以提高钛酸锂浆料与集流体的粘结性，提高钛酸锂电池的长时间循环性能。【附图说明】图1是本专利技术实例一及对比实例一的钛酸锂电池4C倍率循环性能对比图。【具体实施方式】为了使本专利技术的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，以下结合附图和具体实施方式，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本专利技术，并不是为了限定本专利技术。实施例一，采用本专利技术搅拌工艺：本实施例中的正极活性物质为镍钴锰酸锂、负极活性物质为钛酸锂、粘结剂为聚偏二氟乙烯(PVDF)，溶剂为NMP，导电剂为SP和KS-6。其中正极NCM：SP：KS-6：PVDF＝91:4:1:3；负极LTO：SP：KS-6：PVDF＝90:4:1:5。制备正极浆料：(1)将3％的PVDF和40％总量的NMP溶剂加入清洁的搅拌罐A中，公转20RPM、分散的转速1000RPM，真空度为-0.085MPa～-0.095MPa，搅拌1.5h，中间过程中用铁氟龙材质的刮板刮料两次；(2)同时将91％的NCM和4％的SP以及1％的KS-6加入清洁的搅拌罐B中，公转20RPM、分散的转速800RPM，不得抽真空，并保证搅拌罐处于密封状态，搅拌1.5h，之后静置15min；(3)将搅拌罐A中的胶液和剩余的60％的NMP加入到搅拌完成的B搅拌罐中，公转25RPM，分散的转速1500RPM，真空度为-0.085MPa～-0.095MPa搅拌2.5h，之后公转10RPM，分散的转速500RPM，真空度为-0.085MPa～-0.095MPa，慢搅0.5h测试粘度合格后出料。制备负极浆料：(1)将5％的PVDF和40％总量的NMP溶剂加入清洁的搅拌罐A中，公转20RPM、分散的转速1000RPM，真空度为-0.085MPa～-0.095MPa，搅拌1.5h，中间过程中用铁氟龙材质的刮板刮料两次；(2)同时将90％的LTO、0.9％的无水草酸、4％的SP以及1％的KS-6加入清洁的搅拌罐B中，公转20RPM、分散的转速800RPM，不得抽真空，并保证搅拌罐处于密封状态，搅拌1.5h，之后静置15min；(3)将搅拌罐A中的胶液和剩余的60％的NMP加入到搅拌完成的B搅拌罐中，公转25RPM，分散的转速1500RPM，真空度为-0.085MPa～-0.095MPa搅拌2.5h，之后公转10RPM，分散的转速500RPM，真空度为-0.085MPa～-0.095MPa慢搅0.5h出料测试粘度。将上述制备的浆料进行涂布、分切、装配、注液、静置、化成、高温老化和分容后制作成钛酸锂锂离子电池1。对比实施例一：采用传统搅拌工艺。为方便对比性能，本对比实施例中采用同实例一中相同的正负极材料及配比：正极活性物质为镍钴锰酸锂、负极活性物质为钛酸锂、粘结剂为PVDF，溶剂为NMP，导电剂为SP和KS-6。其中正极NCM：SP：KS-6：PVDF＝91:4:1:3；负极LTO：SP：KS-6：PVDF＝90:4:1:5。制备正极浆料：(1)将3％的PVDF和70％总量的NMP溶剂加入清洁的搅拌罐A中，公转20RPM、分散的转速1000RPM，真空度为-0.085MPa～-0.095MPa，搅拌2h，中间过程中用铁氟龙材质的刮板刮料两次；(2)将4％的SP以及1％的KS-6加入的搅拌罐A中，公转20RPM、分散的转速1500RPM，真空度为-0.085MPa～-0.095MPa，搅拌2h，中间过程中用铁氟龙材质的刮本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钛酸锂电池浆料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)制备胶液：将粘结剂和一定量的溶剂加入搅拌罐A中，并第一次搅拌均匀；(2)粉料干混：将导电剂和活性物质按照设计配比重量加入搅拌罐B中，充分干混搅拌一定时间，当活性物质为钛酸锂时，需加入一定量的无水草酸；(3)将搅拌罐A中第一次搅拌完成的胶液加入搅拌罐B中，然后充分搅拌均匀，直至浆料的粘度在6000～10000mpa.s。

【技术特征摘要】
1.一种钛酸锂电池浆料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)制备胶液：将粘结剂和一定量的溶剂加入搅拌罐A中，并第一次搅拌均匀；(2)粉料干混：将导电剂和活性物质按照设计配比重量加入搅拌罐B中，充分干混搅拌一定时间，当活性物质为钛酸锂时，需加入一定量的无水草酸；(3)将搅拌罐A中第一次搅拌完成的胶液加入搅拌罐B中，然后充分搅拌均匀，直至浆料的粘度在6000～10000mpa.s。2.根据权利要求1所述的一种钛酸锂电池浆料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中的粘结剂为PVDF，所述的溶剂为NMP。3.根据权利要求1所述的一种钛酸锂电池浆料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中的第一次搅拌时的转速为公转10～30RPM、分散的转速500～1500RPM、真空度为-0.085MPa～-0.095MPa。4.根据权利要求1所述的一种钛酸锂电池浆料的制备方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈海廷，丁丽平，钱龙，饶睦敏，李瑶，
申请(专利权)人：深圳市沃特玛电池有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44