【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于锂离子电池领域，涉及一种纤维化蓬松粉体的制备方法，尤其涉及一种纤维化蓬松粉体及其制备方法和锂离子电池。
技术介绍
1、新能源发展进入热潮，锂离子动力电池汽车和储能成为锂离子电池新时期的两种主要应用，其市场要求越来越倾向于高能量密度和高功率，锂电池的制造主要含新材料和新工艺两种技术革新。
2、在工艺研发中，一种区别于湿法电池制造的干法技术被重点研究并计划应用于这一领域，干法电极技术不使用或使用少量溶剂，相比湿法工艺节约了大量能耗和溶剂回收费用，同时节省了几十米的烘烤通道，降低了投资成本，因此具有成本优势，同时，干法电极可制备更厚的电极，使极片不在限于涂布的龟裂厚度。实现该技术，应用的设备区别于湿法涂覆的设备，相比更为精密和复杂，其极片制备前端的工艺技术完全区别于湿法。
3、cn113871566a公开了一种干法电极膜、其制备方法和应用。将活性物质、导电剂、聚合物膜混合均匀得到混合料，将上述混合料材料进行纤维化处理得到混合物，对得到的混合物进行加热压延处理，制备得到干法电极膜。
4、cn115275115a公开了一种干法电极及其制备方法和应用。将活性材料和导电剂干法混合得到混合物料，加入粘结剂和乙醇溶剂进行捏合处理，得到面团状混合物，将所述面团状混合物涂覆在复合箔材表面，经过预热压处理后进行高温热压处理，经过分切、模切、烘烤和叠片处理得到干法电极。
5、在干法电极制备中，干粉混合后的纤维化是其重要的一步工艺，目前市场中主要应用高转速混料和气流混等通过一次粉碎来实现干法电极
6、因此，如何提升干法混料中粉体纤维化程度以制备更优异的干法电极膜，是本领域重要的研究方向。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种用于提升粉体纤维化程度的纤维化蓬松粉体及其制备方法和锂离子电池。
2、为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、本专利技术目的之一在于提供一种纤维化蓬松粉体的制备方法，所述制备方法包括：
4、(1)将活性材料和导电剂进行第一混合，得到第一混合料；
5、(2)将第一粘结剂加入步骤(1)所述第一混合料中进行第二混合，得到第二混合料；
6、(3)将第二粘结剂溶液加入步骤(2)所述第二混合料中进行第三混合，得到第三混合料；
7、(4)对步骤(3)所述第三混合料进行第四混合后加热处理，得到所述纤维化蓬松粉体。
8、本专利技术中步骤(1)将活性材料与导电剂进行第一混合，增加了极片内部的导电性。本专利技术中第一粘结剂具有可纤维化特性，步骤(2)和步骤(3)分两次加入粘结剂进行混合，便于不同粘结剂的分散，实现粉体不同时期内部的粉体摩擦系数不同，使得第一粘结剂未纤维化部分实现纤维化，实现第二粘结剂与第一粘结剂的相互作用。步骤(4)对第三混合料再进行第四混合，进一步提升第一粘结剂的纤维化，本专利技术第四混合后的粉料进行加热处理，加入处理后粉体呈明显的蜘蛛网拉丝，大部分的粘结剂实现了较高程度的纤维化。
9、本专利技术制备方法简单易行，提高了粉体的纤维化程度，降低了混合中高速混料设备的转速，降低了对设备的要求，降低了对设备的磨损和能耗，本专利技术制备方法制备得到的纤维化蓬松粉体的成膜性好，更好地提升了膜片的强度，避免了膜片的掉粉情况。
10、作为本专利技术优选的技术方案，步骤(1)所述活性材料、导电剂、步骤(2)所述第一粘结剂、步骤(2)所述第一粘结剂和步骤(3)所述第二粘结剂溶液中第二粘结剂的质量比为(92.5～97.5):(0.1～1):(0.9～5):1.5，其中所述质量比可以是92.5:1:5:1.5、93:1:4.5:1.5、94:0.5:4:1.5、95:1:2.5:1.5、96:0.5:2:1.5、97:0.1:1.4:1.5或97.5:0.1:0.9:1.5等，但不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
11、优选地，步骤(1)所述活性材料包括正极活性材料或负极活性材料。
12、优选地，所述负极活性材料包括石墨和/或硅系材料。
13、优选地，所述石墨包括天然石墨和/或人造石墨。
14、优选地，所述硅系材料包括硅氧材料和/或硅碳材料。
15、优选地，所述正极活性材料包括lfp、ncm或licoo3中的任意一种或至少两种的组合，其中所述组合典型但非限制性实例有：lfp和ncm的组合、ncm和licoo3的组合或lfp和licoo3的组合等。
16、优选地，步骤(1)所述导电剂包括导电炭黑、乙炔黑、科琴黑、石墨、纳米碳纤维、单壁碳纳米管、多壁碳纳米管或石墨烯中的任意一种或至少两种的组合，其中所述组合典型但非限制性实例有：导电炭黑和乙炔黑的组合、科琴黑和石墨的组合、纳米碳纤维和单壁碳纳米管的组合、单壁碳纳米管和多壁碳纳米管的组合或多壁碳纳米管和石墨烯的组合等。
17、作为本专利技术优选的技术方案，步骤(1)所述第一混合在造粒机中进行，所述造粒机的切刀转速为150～3000rpm，其中所述切刀转速可以是150rpm、200rpm、300rpm、500rpm、700rpm、900rpm、1000rpm、1200rpm、1400rpm、1600rpm、1800rpm、2000rpm、2200rpm、2400rpm、2600rpm、2800rpm或3000rpm等，但不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，优选为800～1500rpm。
18、优选地，步骤(1)所述第一混合在造粒机中进行，所述造粒机的刮刀转速为50～300rpm，其中所述刮刀转速可以是50rpm、80rpm、100rpm、120rpm、140rpm、160rpm、180rpm、200rpm、220rpm、240rpm、260rpm、280rpm或300rpm等，但不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，优选为150～300rpm。
19、优选地，步骤(1)所述第一混合的时间为1～60min，其中所述时间可以是1min、5min、10min、15min、20min、25min、30min、35min、40min、45min、50min、55min或60min等，但不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，优选为10～20min。
20、作为本专利技术优选的技术方案，步骤(2)所述第一粘结剂包括聚四氟乙烯分散树脂。
21、本专利技术选择聚四氟乙烯分散树脂作为第一粘结剂，聚四氟乙烯分散树脂具有纤维化特性，在一定的剪切强度或温度下，本来的晶体结构发生相转变，由初级粒子转变为纤维丝。本专利技术通过先进行第一粘结剂混合，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种纤维化蓬松粉体的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述活性材料、导电剂、步骤(2)所述第一粘结剂和步骤(3)所述第二粘结剂溶液中第二粘结剂的质量比为(92.5～97.5):(0.1～1):(0.9～5):1.5；
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述第一混合在造粒机中进行，所述造粒机的切刀转速为150～3000rpm，优选为800～1500rpm；
4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述第一粘结剂包括聚四氟乙烯分散树脂。
5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述第二混合的时间为1～20min；
6.根据权利要求1-5任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述第二粘结剂溶液的溶质为第二粘结剂，所述第二粘结剂包括PVP粉体、PAA粉体、PEG粉体、CMC粉体、PVDF粉体、PVP胶液、PAA胶液、PEG胶液、CMC胶液或PVDF胶液中的任意一种或至少两种的组合
7.根据权利要求1-6任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述第三混合的公转速度为15～30rpm；
8.根据权利要求1-7任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述第四混合的时间为0.5～20min；
9.一种纤维化蓬松粉体，其特征在于，所述纤维化蓬松粉体由如权利要求1-8任一项所述的纤维化蓬松粉体的制备方法制备得到。
10.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包括电极膜，所述电极膜由如权利要求9所述的纤维化蓬松粉体制备得到。
...【技术特征摘要】
1.一种纤维化蓬松粉体的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述活性材料、导电剂、步骤(2)所述第一粘结剂和步骤(3)所述第二粘结剂溶液中第二粘结剂的质量比为(92.5～97.5):(0.1～1):(0.9～5):1.5；
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述第一混合在造粒机中进行，所述造粒机的切刀转速为150～3000rpm，优选为800～1500rpm；
4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述第一粘结剂包括聚四氟乙烯分散树脂。
5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述第二混合的时间为1～20min；
6.根据权利要求1-5任一项...
【专利技术属性】
技术研发人员：贾强，冀亚娟，赵林燕，周思秋月，
申请(专利权)人：惠州亿纬锂能股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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