一种锂离子电池浆料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种锂离子电池浆料及其制备方法，属于锂离子电池技术领域。该制备方法包括通过对锂离子电池浆料粘弹性模量的分析，确定匀浆操作条件，能够根据锂离子电池浆料分散稳定性的优劣制成不同品质的锂离子电池浆料。该锂离子电池浆料是经过该制备方法制备得到的，包括正极浆料、负极浆料和溶剂，正极浆料中的活性物质选自钴酸锂、锰酸锂、锂镍钴氧、锂镍钴锰氧、锂镍钴铝氧、磷酸铁锂中的至少一种；负极浆料中的活性物质选自石墨、硬碳、钛酸锂、硅、硅合金中的至少一种；溶剂选自去离子水、甲醇、乙醇、N‑甲基吡咯烷酮、丙酮中的至少一种。其能够为满足不同消费层次的用户的锂离子电池浆料的生产提供参考依据。

Lithium ion battery slurry and preparation method thereof

The invention discloses a lithium ion battery paste and a preparation method thereof, belonging to the technical field of lithium ion batteries. The preparation method comprises the following steps: through the analysis of the lithium ion battery slurry viscoelastic modulus, determine the homogenate operating conditions, lithium ion battery slurry can be made according to the different quality of lithium ion battery slurry dispersion stability quality. The lithium ion battery slurry is through the preparation method of the anode slurry, including cathode paste and solvent, at least one positive slurry in active material selected from lithium cobalt oxide, lithium manganese oxide, lithium nickel cobalt oxide, lithium nickel cobalt manganese oxide, lithium nickel cobalt aluminum oxide, lithium iron phosphate in; at least one cathode slurry active material selected from graphite, hard carbon, lithium titanate, silicon, silicon alloys; at least one solvent selected from deionized water, methanol, ethanol, N methyl pyrrolidone, acetone. It can provide reference for the production of lithium ion battery paste for users of different consumption levels.

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池浆料及其制备方法
本专利技术涉及锂离子电池浆料
，特别是涉及一种锂离子电池浆料及其制备方法。
技术介绍
锂电池具有质量比容量大，开路电压高等特点。科研机构大量研究表明，采用能量密度更高的锂电池应用于汽车领域将成为一项核心技术，它具有质量轻、功率大、储能高、寿命长、无污染、也无二次污染、自放电系数小、温度适应范围宽泛、无记忆效应等特点，是电动自行车、电动摩托车、电动小轿车、电动大货车等较为理想的动力电池。锂电池应用于汽车上时，对其各项性能要求很高，特别是电池的一致性。从锂电池的制造工艺来说，电池一致性的影响因素，首先是电池浆料产品的一致性。目前锂电池生产所需的现有设备与不断发展的制造工艺存在差距，国内每个锂电池企业的生产工艺都有所不同，有些机械化程度高，而有些生产设备太落后，导致制造标准达不到一致性。在锂电池方面，众所周知的是电极活性物质及电极板的涂布技术会给产品的性能、质量及成本带来巨大影响。然而锂电池电极浆料制造技术受到的重视程度却有限。锂电池生产过程中，一个很重要的环节就是电极浆料的分散工艺电池浆料是一种高相含率的液固悬浮体系，由于固体相的相含率相对较高，所以如何使得固体相均匀、稳定地分散与溶剂当中，就成为了锂离子动力电池生产制造过程中的一个关键问题。目前，大量的锂电生产企业针对匀浆工艺开展了研究。研究匀浆工艺即是设法使得浆料的分散稳定性有所提高，然而相关研究的一个重要基础与前提就是如何评价锂离子动力电池浆料的分散稳定性，只有弄清楚如何评价与判断，针对匀浆工艺的改善研究才能更加有的放矢。但是，现有技术中，针对锂离子电池浆料分散稳定性的测试方法准确性不佳，并且测试效率较低。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种锂离子电池浆料及其制备方法，其中涉及了一种操作简便、可靠性高的对所述锂离子电池浆料分散稳定性的评价方法，能够制成不同品质的锂离子电池，从而更加适于实用。为了达到上述第一个目的，本专利技术提供的锂离子电池浆料的技术方案如下：本专利技术提供的锂离子电池浆料包括正极浆料、负极浆料和溶剂，所述正极浆料中的活性物质选自钴酸锂、锰酸锂、锂镍钴氧、锂镍钴锰氧、锂镍钴铝氧、磷酸铁锂中的至少一种；所述负极浆料中的活性物质选自石墨、硬碳、钛酸锂、硅、硅合金中的至少一种；所述溶剂选自去离子水、甲醇、乙醇、N-甲基吡咯烷酮、丙酮中的至少一种。为了达到上述第二个目的，本专利技术提供的锂离子电池浆料的制备方法的技术方案如下：本专利技术提供的锂离子电池浆料的制备方法包括对所述锂离子电池浆料分散稳定性的评价；所述锂离子电池浆料分散稳定性的评价方法包括以下步骤：将活性物质、导电剂、粘结剂和溶剂混合，制得所述锂离子电池浆料样品；测试所述锂离子电池浆料中的固体物质的粘性模量和弹性模量；根据所述粘性模量和弹性模量，确定所述固体物质稳定悬浮的操作区间；在所述操作区间内对所述锂离子电池浆料进行匀浆操作，得到经过匀浆的锂离子电池浆料；在所述经过匀浆的锂离子电池浆料中选取多个测试点；测定多个所述测试点的表面张力和在箔材表面的接触角；根据所述多个测试点的表面张力和接触角，确定所述锂离子电池浆料分散稳定性的优劣；根据所述锂离子电池浆料分散稳定性的优劣制成不同品质的锂离子电池浆料。本专利技术提供的锂离子电池浆料的制备方法还可采用以下技术措施进一步实现。作为优选，所述测试点分别随机选取自所述经过匀浆的锂离子电池浆料的上层、中层及底层。作为优选，根据所述表面张力和接触角，确定所述锂离子电池浆料分散稳定性的优劣包括，计算所述多个测试点的表面张力和接触角的相对标准差；根据所述相对标准差值，确定所述锂离子电池浆料分散稳定性的优劣。作为优选，根据所述相对标准差值，确定所述锂离子电池浆料分散稳定性的优劣时，当所述标准差值处于0～6％时，确定所述锂离子电池浆料分散稳定性高；当所述标准差值处于6～12％时，确定所述锂离子电池浆料分散稳定性中等；当所述标准差值＞12％时，确定所述锂离子电池浆料分散稳定性低。作为优选，测试所述锂离子电池浆料中的固体物质的粘性模量和弹性模量是通过共振法进行的，其中，所述共振的操作条件包括：振动频率的取值范围是0.1Hz～50Hz；应力的取值范围是0.1Pa～50Pa；测试温度的取值范围为20℃～40℃。作为优选，所述弹性模量≥所述粘性模量。作为优选，测定所述测试点的表面张力和在箔材表面的接触角的方法选自悬滴法或者毛细管法。作为优选，测定所述多个测试点的表面张力时，所述锂离子电池浆料的样品数≥5，每个所述锂离子电池浆料样品的测试次数≥3，取平均值作为测得的表面张力。作为优选，测定所述多个测试点在箔材表面的接触角时，所述锂离子电池浆料的样品数≥5，每个所述锂离子电池浆料样品的测试次数≥5，取平均值作为测得的在箔材表面的接触角。本专利技术实施例一提供的锂离子电池浆料经过本专利技术实施例二提供的方法制备而成，通过对锂离子电池浆料分散稳定性的评价，能够根据锂离子电池浆料分散稳定性的优劣制成不同品质的锂离子电池浆料，为满足不同消费层次的用户的锂离子电池浆料的生产提供参考依据。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1为本专利技术提供的锂离子电池浆料的制备方法的步骤流程图。具体实施方式本专利技术为解决现有技术存在的问题，提供一种锂离子电池浆料及其制备方法，其中涉及了一种操作简便、可靠性高的对所述锂离子电池浆料分散稳定性的评价方法，能够为不同品质的锂离子电池浆料的制备提供参考，从而更加适于实用。为更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本专利技术提出的锂离子电池浆料及其制备方法，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，具体的理解为：可以同时包含有A与B，可以单独存在A，也可以单独存在B，能够具备上述三种任一种情况。实施例一本专利技术实施例一提供的锂离子电池浆料的技术方案如下：本专利技术提供的锂离子电池浆料包括正极浆料、负极浆料和溶剂。正极浆料中的活性物质选自钴酸锂、锰酸锂、锂镍钴氧、锂镍钴锰氧、锂镍钴铝氧、磷酸铁锂中的至少一种；负极浆料中的活性物质选自石墨、硬碳、钛酸锂、硅、硅合金中的至少一种；溶剂选自去离子水、甲醇、乙醇、N-甲基吡咯烷酮、丙酮中的至少一种。本专利技术实施例一提供的锂离子电池浆料经过本专利技术实施例二提供的方法制备而成，通过对锂离子电池浆料分散稳定性的评价，能够根据锂离子电池浆料分散稳定性的优劣制成不同品质的锂离子电池浆料，为满足不同消费层次的用户的锂离子电池浆料的生产提供参考依据。实施例二参见附图1，本专利技术实施例二提供的锂离子电池浆料的制备方法包括对锂离子电池浆料分散稳定性的评价；锂离子电池浆料分散稳定性的评价方法包括以下步骤：步骤S1：将活性物质、导电剂、粘结剂和溶剂混合，制得锂离子电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂离子电池浆料的制备方法，其特征在于，包括对所述锂离子电池浆料分散稳定性的评价；所述锂离子电池浆料分散稳定性的评价方法包括以下步骤：将活性物质、导电剂、粘结剂和溶剂混合，制得所述锂离子电池浆料样品；测试所述锂离子电池浆料中的固体物质的粘性模量和弹性模量；根据所述粘性模量和弹性模量，确定所述固体物质稳定悬浮的操作区间；在所述操作区间内对所述锂离子电池浆料进行匀浆操作，得到经过匀浆的锂离子电池浆料；在所述经过匀浆的锂离子电池浆料中选取多个测试点；测定多个所述测试点的表面张力和在箔材表面的接触角；根据所述多个测试点的表面张力和接触角，确定所述锂离子电池浆料分散稳定性的优劣；选取所述稳定性评价为合格的锂离子电池浆料，作为备用。

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池浆料的制备方法，其特征在于，包括对所述锂离子电池浆料分散稳定性的评价；所述锂离子电池浆料分散稳定性的评价方法包括以下步骤：将活性物质、导电剂、粘结剂和溶剂混合，制得所述锂离子电池浆料样品；测试所述锂离子电池浆料中的固体物质的粘性模量和弹性模量；根据所述粘性模量和弹性模量，确定所述固体物质稳定悬浮的操作区间；在所述操作区间内对所述锂离子电池浆料进行匀浆操作，得到经过匀浆的锂离子电池浆料；在所述经过匀浆的锂离子电池浆料中选取多个测试点；测定多个所述测试点的表面张力和在箔材表面的接触角；根据所述多个测试点的表面张力和接触角，确定所述锂离子电池浆料分散稳定性的优劣；选取所述稳定性评价为合格的锂离子电池浆料，作为备用。2.根据权利要求1所述的锂离子电池浆料的制备方法，其特征在于，所述测试点分别随机选取自所述经过匀浆的锂离子电池浆料的上层、中层及底层。3.根据权利要求1所述的锂离子电池浆料的制备方法，其特征在于，根据所述表面张力和接触角，确定所述锂离子电池浆料分散稳定性的优劣包括，计算所述多个测试点的表面张力和接触角的相对标准差；根据所述相对标准差值，确定所述锂离子电池浆料分散稳定性的优劣。4.根据权利要求3所述的锂离子电池浆料的制备方法，其特征在于，根据所述相对标准差值，确定所述锂离子电池浆料分散稳定性的优劣时，当所述标准差值处于0～6％时，确定所述锂离子电池浆料分散稳定性高；当所述标准差值处于6～12％时，确定所述锂离子电池浆料分散稳定性中等；当所述标准差值＞12％时，确定所述锂离子电池浆料分散稳定性低。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：王曦，庞静，李翔，刘源，张强，魏得勋，
申请(专利权)人：国联汽车动力电池研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京,11