一種鋰電池負極片的配方及制備工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及鋰電池領域，具體涉及一種鋰電池負極片的配方及制備工藝。
【背景技術】
[0002]鋰電池具有工作溫度范圍寬，放電電壓平穩，自放電率低，使用壽命長等優點，已被廣泛應用于各種領域，特別是航天航空、軍事、長壽儀器儀表、物流追蹤、汽車電子、移動數碼產品等領域。近年來，隨著科技不斷發展，電子設備的功能不斷升級，因此對鋰電池的制作工藝提出了更高的要求，并已成為電池行業的重點研究方向。隨著科技的發展，材料及人工費用的增加，為了免于后期返工麻煩，企業對產品的控制會有越來越高的要求。特別是在鋰電池初級裝配階段，需要考慮各方面的問題。
[0003]因此，上述問題是在對鋰電池正極片的制備過程中應當予以考慮并解決的問題。
【發明內容】
[0004]針對上述存在的問題，本發明提供一種鋰電池負極片的配方及制備工藝。
[0005]本發明的技術解決方案是:一種鋰電池負極片的配方，包括石墨、導電劑、粘結劑、增稠劑、水和集流體，石墨、導電劑、粘結劑和增稠劑混合形成混合物，混合物組成的質量分數為石墨92%~96%，導電劑0.5%~2.0%，粘結劑1.5%~3.0%，增稠劑1.5%~3.0%，水包括去離子水和純水，水加入的量與石墨和導電劑形成的干料的質量比為1.1-1.3:1。
[0006]本發明的進一步改進在于:所述導電劑采用超導碳黑為原料，所述粘結劑采用丁苯橡膠膠乳，所述增稠劑采用羧甲基纖維素鈉，所述集流體由銅箔制成。
[0007]制作上述的一種鋰電池負極片，其特征在于:包括以下步驟:
a.原料的預處理:將原料石墨進行自身混合，并烘烤干燥，粘合劑進行稀釋以提高分散能力；
b.干料球磨:將石墨和導電劑加入到料筒中進行球磨，球磨時間為3h~5h，
c.初步混合:純水加熱至80°C倒入動力混合機中，加入增稠劑進行攪拌，后再加入粘結劑和去離子水共同攪拌；
d.再次混合:球磨處理后的負極干料分四次依次加入到動力混合機中，并在加料的同時加入純水，添加技術一段時間后調節動力混合機進行高速攪拌；
e.真空混合:動力混合機接通真空栗，保證機身內部的真空度對混合物再攪拌；
f.磨料過篩涂膠:得到的負極料漿從動力混合機中取出進行磨料和過篩處理，處理后的物料涂布到集流體的表面上。
[0008]本發明的進一步改進在于:步驟d中先用醇水溶液將干料初步潤濕，再加入到動力混合機中，并在混合攪拌過程中升高攪拌溫度。
[0009]本發明的進一步改進在于:步驟a中石墨在300~400°C常壓的環境下進行烘烤。
[0010]本發明的進一步改進在于:步驟c初步混合中動力混合機轉速控制為10rmp~20rmp,加入增稠劑后攪拌50min~70min后再加入粘結劑和去離子水，再次攪拌50min~70min，步驟d再次混合中每次干料間隔25min~35min加入，轉速控制為15rmp~20rmp，加料結束后過25min~35min再采用高速攪拌，轉速控制為25rmp~35rmp，攪拌時間為470min~500min，步驟e真空混合中保持機身內部的真空度為-0.09MPa~0.1OMPa,轉速為 5rmp~10rmp，攬摔 25min~35min0
[0011]本發明的有益效果是:本發明的原料的組合能滿足制作鋰電池負極片的基本要求，石墨作為負極材料，超導碳黑作為導電劑，能提高負極片的導電性，補償負極材料的電子導電性，提高電池中正負極反應深度和利用率，防止枝晶的產生，并利用導電劑的吸液能力提高了反應界面，減少極化。增稠劑的添加降低不可逆反應，提高粘附力，提高漿料粘度，防止漿料沉淀。粘結劑的使用將石墨、導電劑粘結劑和集流體粘合在一起。水作為稀釋劑酌量加入，改變了漿料的流動性。本工藝首先將石墨進行混合，提高了原理的均勻化和一致性，并采用烘烤工藝，有效除去石墨表面的油性物質，提高了其與粘合劑的相容能力。在干料球磨的操作后先用醇水溶液將干料初步潤濕，避免了石墨與粘結劑溶液極性不同，不易分散的現象的發生，升溫攪拌進一步提高了石墨在粘結劑中的分散性，并在后期采用真空混合的方式，使得能在混合過程中排出氣體，促進了固-液吸附，漿料具有更好的混合效果。此工藝簡單、易于操作，采用此工藝和配方制作形成的負極片使用咋電池上具有非常好的使用效果。
【具體實施方式】
[0012]為了加深對本發明的理解，下面將結合實施例對本發明做進一步詳細描述，該實施例僅用于解釋本發明，并不對本發明的保護范圍構成限定。
[0013]實施例1:本實施例提供一種鋰電池負極片的配方，由以下具體質量百分比(％)組成:
包括石墨、導電劑、粘結劑、增稠劑、水和集流體，石墨、導電劑、粘結劑和增稠劑混合形成混合物，混合物組成的質量分數為石墨92%，導電劑2.0%，粘結3.0%，增稠劑3.0%，水包括去離子水和純水，水加入的量與石墨和導電劑形成的干料的質量比為1.1:1。
[0014]所述導電劑采用超導碳黑為原料，所述粘結劑采用丁苯橡膠膠乳，所述增稠劑采用羧甲基纖維素鈉，所述集流體由銅箔制成。
[0015]根據上述含量來制備一種鋰電池負極片，具體步驟如下:
a.原料的預處理:將原料石墨進行自身混合，并烘烤干燥，粘合劑進行稀釋以提高分散能力；
b.干料球磨:將石墨和導電劑加入到料筒中進行球磨，球磨時間為3h~5h，優選為4h;
c.初步混合:純水加熱至80°C倒入動力混合機中，加入增稠劑進行攪拌，后再加入粘結劑和去離子水共同攪拌；
d.再次混合:球磨處理后的負極干料分四次依次加入到動力混合機中，并在加料的同時加入純水，添加技術一段時間后調節動力混合機進行高速攪拌；
e.真空混合:動力混合機接通真空栗，保證機身內部的真空度對混合物再攪拌；
f.磨料過篩涂膠:得到的負極料漿從動力混合機中取出進行磨料和過篩處理，處理后的物料涂布到集流體的表面上。
[0016]步驟d中先用醇水溶液將干料初步潤濕，再加入到動力混合機中，并在混合攪拌過程中升高攪拌溫度。步驟a中石墨在300~400°C，優選為350°C，