專利名稱：鈦酸鋰負(fù)極漿料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電池制備方法領(lǐng)域，具體是一種鈦酸鋰負(fù) 極漿料的制備方法。
背景技術(shù)：
鋰離子電池自20世紀(jì)90年代商業(yè)化應(yīng)用以來(lái)，至今鋰離 子二次電池已占據(jù)全球二次電池市場(chǎng)規(guī)模的70%以上。基于鋰離子電池的 安全性考慮，需要尋找替代碳材料的新型負(fù)極材料。尖晶石型鈦酸鋰作為 鋰離子電池負(fù)極材料，由于其具有相對(duì)于Lr/Li較高的電位，在充放電過(guò) 程中不存在金屬鋰析出的問(wèn)題，可大大提高電池的安全性能；同時(shí)尖晶石 型鈦酸鋰還是一種零應(yīng)變材料，具有優(yōu)異的循環(huán)性能，可以廣泛應(yīng)用于電 動(dòng)工具，HEV (混合電動(dòng)工具)，EV (電動(dòng)工具)等領(lǐng)域，從而成為鋰離 子電池負(fù)極材料研究的熱點(diǎn)。尖晶石鈦酸鋰材料由于其本身導(dǎo)電性較差， 因而需制成亞微米甚至納米級(jí)的材料才能應(yīng)用，眾所周知，材料的粒度越 小，Li+在材料中需要所穿越的路徑越短，也就越適合于大倍率的充放電制 度。因而，各個(gè)材料制造商將導(dǎo)電性較差的正負(fù)極材料尤其是磷酸體系正 極材料以及鈦酸鋰負(fù)極材料的粒度多控制在納米級(jí)或者是亞微米級(jí)。然而 小粒徑的材料具有較大的比表面積，較高的比表面能，采用PVDF (聚偏 二氟乙烯)油性體系時(shí)，與集流體的親和性較差，粘結(jié)效果不好，從而造 成了材料在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用過(guò)程中涂覆困難，嚴(yán)重影響電池的電化學(xué)性能等 問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了彌補(bǔ)現(xiàn)有鈦酸鋰負(fù)極漿料與集流體的 親和性較差，粘結(jié)效果不好的不足，為人們提供一種與集流休表面的附著 力高，粘結(jié)效果好，從而有效提高以鈦酸鋰為負(fù)極的電池的容量和循環(huán)性 能等電化學(xué)性能的鈦酸鋰負(fù)極漿料的制備方法。
本發(fā)明的目的是通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
本發(fā)明的鈦酸鋰負(fù)極漿料的制備方法，其特征在于鈦酸鋰負(fù)極漿料中 加有草酸，以負(fù)極漿料總重量為100%計(jì)，草酸的加入量為1% 6%。
上述方案中，所述草酸的加入方法為草酸先與鈦酸鋰料干混，充分 混合均勻，再加入其它物料制成鈦酸鋰負(fù)極槳料。
上述方案中，所述草酸的加入方法為先將草酸之外的物料配成槳料，
再將草酸加入到上述漿料中，充分混合均勻，制成鈦酸鋰負(fù)極漿料。
上述方案中，所述鈦酸鋰負(fù)極漿料的配比以重量計(jì)為鈦酸鋰+草酸:85%~91%， PVDF (聚偏二氟乙烯)3.6% 6%，超級(jí)導(dǎo)電碳黑5.4% 9%。 要提高鈦酸鋰負(fù)極漿料與集流體的親和性和粘結(jié)效果，需考慮以下因 素1、表面清潔度；2、潤(rùn)濕性；3、膠粘劑的選擇；4、粘接接頭的設(shè)計(jì) 等。本發(fā)明的發(fā)明者通過(guò)大量研究發(fā)現(xiàn)，由于加工工藝原因，集流體(銅 箔或鋁箔)在生產(chǎn)過(guò)程中在其表面殘留有表面張力較大的碾壓油，是造成 集流體表面不清潔的主要原因，同時(shí)明顯降低了鈦酸鋰負(fù)極漿料對(duì)于集流 體的潤(rùn)濕性。因此，本發(fā)明只用在現(xiàn)有的鈦酸鋰負(fù)極漿料中加入草酸，就 可以處理掉集流體表面的油污，降低其表面張力，使鈦酸鋰負(fù)極漿料在集 流體表面能夠充分的鋪展開(kāi)來(lái)，改善了漿料對(duì)于集流體的潤(rùn)濕性，從而有 效的提高了涂布后的鈦酸鋰的面密度和附著力，提高了漿料的覆箔效果， 并可以有效提高以鈦酸鋰為負(fù)極的電池的容量和循環(huán)性能等電化學(xué)性能， 彌補(bǔ)了現(xiàn)有技術(shù)的不足。
具體實(shí)施例方式
下面通過(guò)實(shí)施例進(jìn)一步描述本發(fā)明，本發(fā)明不僅限于所述實(shí)施例。 實(shí)施例一
本例的鈦酸鋰負(fù)極漿料的制備方法如下
鈦酸鋰負(fù)極漿料的配比以負(fù)極漿料總重量為100%計(jì)為(鈦酸鋰+草
酸)PVDF:超級(jí)導(dǎo)電碳黑=90%:4%:6%，其中，草酸的用量為1%。草酸 先與鈦酸鋰料千混，充分混合均勻，再加入其它物料制成鈦酸鋰負(fù)極漿料。 按照正常的涂布工藝涂布相同面密度(20.1mg/cW)的鈦酸鋰負(fù)極片，并在 相同的壓實(shí)密度(l .7g/cm"下輥壓成極片。
將透明膠紙(3M公司生產(chǎn))粘附在負(fù)極片上，并壓緊以排出里面的 空氣，拉住膠紙的一邊并與桌面成約150度角，快速撕下膠紙，測(cè)試剝離 強(qiáng)度，為0.11N。
實(shí)施例二
本例的鈦酸鋰負(fù)極漿料的制備方法除草酸的用量為2%外，其余同實(shí) 施例一。
剝離強(qiáng)度為0.15N。 實(shí)施例三
本例的鈦酸鋰負(fù)極漿料的制備方法除草酸的用量為3%外，其余同實(shí) 施例一。剝離強(qiáng)度為0.30N。 實(shí)施例四
本例的鈦酸鋰負(fù)極漿料的制備方法除草酸的用量為4%外，其余同實(shí)
施例一。
剝離強(qiáng)度為0.25N。 實(shí)施例五
本例的鈦酸鋰負(fù)極漿料的制備方法除草酸的用量為5%外，其余同實(shí) 施例一。
剝離強(qiáng)度為0.20N。 實(shí)施例六
本例的鈦酸鋰負(fù)極漿料的制備方法除草酸的用量為6%外，其余同實(shí) 施例一。
剝離強(qiáng)度為0.15N。 實(shí)施例七
本例的鈦酸鋰負(fù)極漿料的制備方法如下
鈦酸鋰負(fù)極漿料的配比以負(fù)極漿料總重量為100%計(jì)為(鈦酸鋰+草 酸)PVDF:超級(jí)導(dǎo)電碳黑=85%:6%:9%，其中，草酸的用量為1%。先將 草酸之外的物料配成漿料，再將草酸加入到上述漿料中，充分混合均勻， 制成鈦酸鋰負(fù)極漿料。按照正常的涂布工藝涂布相同面密度(20.1mg/cm2) 的鈦酸鋰負(fù)極片，并在相同的壓實(shí)密度(1.7g/cm"下輥壓成極片。
將透明膠紙(3M公司生產(chǎn))粘附在負(fù)極片上，并壓緊以排出里面的 空氣，拉住膠紙的一邊并與桌面成約150度角，快速撕下膠紙，測(cè)試剝離 強(qiáng)度為0.12N。
實(shí)施例八
木例的鈦酸鋰負(fù)極漿料的制備方法除(鈦酸鋰+草酸)PVDF:超級(jí)導(dǎo) 電碳黑=91%:3.6%:5.4%，其中，草酸的用量為2%外，其余同實(shí)施例七。 剝離強(qiáng)度為0.20N。 實(shí)施例九
本例的鈦酸鋰負(fù)極漿料的制備方法除草酸的用量為3%外，其余同實(shí) 施例七。
剝離強(qiáng)度為0.25 N。本例的鈦酸鋰負(fù)極漿料的制備方法除草酸的用量為4%外，其余同實(shí)施例七。
剝離強(qiáng)度為0.25N。實(shí)施例i^一
本例的鈦酸鋰負(fù)極漿料的制備方法除草酸的用量為5%外，其余同實(shí)施例七。
剝離強(qiáng)度為0.20N。實(shí)施例十二
本例的鈦酸鋰負(fù)極漿料的制備方法除草酸的用量為6%外，其余同實(shí)施例七。
剝離強(qiáng)度為0.20N。實(shí)施例十三
本例為對(duì)照例，除不添加草酸外，其余同實(shí)施例一。結(jié)果，不添加草酸在涂覆后掉料嚴(yán)重，剝離強(qiáng)度為O。
權(quán)利要求
1.一種鈦酸鋰負(fù)極漿料的制備方法，其特征在于鈦酸鋰負(fù)極漿料中加有草酸，以負(fù)極漿料總重量為100％計(jì)，草酸的加入量為1％～6％。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈦酸鋰負(fù)極漿料的制備方法，其特征在于所述草酸的加入方法為草酸先與鈦酸鋰料干混，充分混合均勻，再加入其它物料制成鈦酸鋰負(fù)極漿料。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈦酸鋰負(fù)極漿料的制備方法，其特征在于所述草酸的加入方法為先將草酸之外的物料配成漿料，再將草酸加入到上 述漿料中，充分混合均勻，制成鈦酸鋰負(fù)極漿料。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈦酸鋰負(fù)極漿料的制備方法，其特征在于所述鈦酸鋰負(fù)極漿料的配比以重量計(jì)為鈦酸鋰+草酸85% 91%，聚偏二氟乙烯3.6%~6%， 超級(jí)導(dǎo)電碳黑5.4% 9%。
全文摘要
本發(fā)明屬于電池制備方法領(lǐng)域中的一種鈦酸鋰負(fù)極漿料的制備方法，其特征在于鈦酸鋰負(fù)極漿料中加有草酸，以負(fù)極漿料總重量為100％計(jì)，草酸的加入量為1％～6％。草酸的加入方法為草酸先與鈦酸鋰料干混，充分混合均勻，再加入其它物料制成鈦酸鋰負(fù)極漿料；或先將草酸之外的物料配成漿料，再將草酸加入到上述漿料中，充分混合均勻，制成鈦酸鋰負(fù)極漿料。本發(fā)明提供了一種與集流體表面的附著力高，粘結(jié)效果好，從而有效提高以鈦酸鋰為負(fù)極的電池的容量和循環(huán)性能等電化學(xué)性能的鈦酸鋰負(fù)極漿料的制備方法。
文檔編號(hào)H01M4/48GK101685861SQ20081021638
公開(kāi)日2010年3月31日 申請(qǐng)日期2008年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月25日
發(fā)明者吳鳳蘭, 唐紅輝, 唐聯(lián)興, 瑞 孔, 曹眀元, 王馳偉 申請(qǐng)人:深圳市比克電池有限公司