1.本發(fā)明涉及一種鋰離子電池碳負(fù)極材料及其制備方法和系統(tǒng),屬于鋰離子電池碳負(fù)極材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
2.目前應(yīng)用最廣泛的鋰離子電池碳負(fù)極材料為碳負(fù)極材料,碳負(fù)極材料是符合一定粒度要求的石墨顆粒,負(fù)極材料的粒度分布會(huì)直接影響電池的制漿工藝以及體積能量密度。在相同的體積填充份數(shù)情況下,材料的粒徑越大,粒度分布越寬,漿料的黏度就越小,這有利于提高固含量,減小涂布難度。另外,材料的粒度分布較寬時(shí),體系中的小顆粒能夠填充在大顆粒的空隙中,有助于增加極片的壓實(shí)密度,提高電池的體積能量密度。材料粒度分布的特征參數(shù)主要有d50、d10、d90。根據(jù)gb/t 24533-2019,d10 μm ≥5.5 ; d50 μm 14.0
±
2.0 ;d90 μm ≤30.0 。由此,碳負(fù)極材料中必須包含大顆粒、中顆粒和小顆粒料。
3.在制備鋰離子電池時(shí),碳負(fù)極材料與導(dǎo)電劑、分散劑和粘結(jié)劑一起攪拌制得負(fù)極料漿,再將負(fù)極料漿對(duì)極片進(jìn)行涂布。因極片涂布工藝引起的電池失效占全部原因引起的鋰電池失效的比例超過(guò)10%。涂布時(shí),料漿中若存在團(tuán)聚體,容易引起負(fù)極表面粗糙,劃痕。另外,負(fù)極中顆粒分布的均勻性對(duì)電池性能影響很大。在負(fù)極涂布工藝中,顆粒團(tuán)聚問(wèn)題一直是影響鋰離子電池質(zhì)量和生產(chǎn)效率的關(guān)鍵問(wèn)題。導(dǎo)電劑的粒度較細(xì),一般在1μm左右。另外,負(fù)極材料中也有一定比例的細(xì)顆粒,粒度在1~10微米。理想狀態(tài)下,導(dǎo)電劑和這部分細(xì)顆粒在涂布以后,應(yīng)當(dāng)均勻分布在大顆粒堆積的間隙中,提高涂布密度,并起到導(dǎo)電作用。但顆粒越小,表面能越大,越容易形成團(tuán)聚體。尤其是導(dǎo)電劑,在制備料漿時(shí)是集中加入,分散難度大。因此,在制備負(fù)極料漿時(shí),為了保證負(fù)極材料在料漿中分散均勻,一般采用長(zhǎng)時(shí)間攪拌,影響生產(chǎn)效率。而且長(zhǎng)時(shí)間攪拌過(guò)程中的剪切作用容易破壞負(fù)極顆粒的原本結(jié)構(gòu),如破壞石墨顆粒表面包覆的無(wú)定形碳層,導(dǎo)致電化性能下降。攪拌好的負(fù)極料漿還必須過(guò)篩,濾去團(tuán)聚形成的大顆粒。由于料漿粘度較大,過(guò)篩難度較大,也會(huì)影響生產(chǎn)效率。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
4.針對(duì)上述問(wèn)題,本發(fā)明提供了一種鋰離子電池碳負(fù)極材料及其制備方法和系統(tǒng),具體方案為:一種鋰離子電池碳負(fù)極材料,包括原生顆粒和二次顆粒,原生顆粒和二次顆粒的粒徑范圍均為20~40μm,原生顆粒為粗石墨顆粒,二次顆粒包括中石墨顆粒,中石墨顆粒的外部包覆一層小顆粒,中石墨顆粒與小顆粒通過(guò)粘
聲明:
“鋰離子電池碳負(fù)極材料及其制備方法和系統(tǒng)與流程” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請(qǐng)聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)