鋰離子電池的配方與工藝流程

1.正負(fù)極配方

1.1正極配方：LiCoO2+導(dǎo)電劑+粘合劑+集流體（鋁箔）

LiCoO2(10μm):96.0%

導(dǎo)電劑（CarbonECP）2.0%

粘合劑（PVDF761）2.0%

NMP（新增粘結(jié)性）:固體物質(zhì)的重量比為8:15

a)正極粘度控制6000cps（溫度25℃）；

b)NMP重量須適當(dāng)調(diào)節(jié)，達(dá)到粘度要求為宜；

c)特別注意溫度、濕度對(duì)黏度的影響

正極活性物質(zhì)：

鈷酸鋰：正極活性物質(zhì)，鋰離子源，為電池提高鋰源。非極性物質(zhì)，不規(guī)則形狀，粒徑D50一般為6-8μm，含水量0.2%，通常為堿性，pH值為10-11左右。

錳酸鋰：非極性物質(zhì)，不規(guī)則形狀，粒徑D50一般為5-7μm，含水量0.2%，通常為弱堿性，pH值為8左右。

導(dǎo)電劑：鏈狀物，含水量<1%，粒徑一般為1-5μm。通常使用導(dǎo)電性優(yōu)異的超導(dǎo)碳黑，如科琴炭黑CarbonECP和ECP600JD，其用途：提高正極材料的導(dǎo)電性，補(bǔ)償正極活性物質(zhì)的電子導(dǎo)電性；提高正極片的電解液的吸液量，新增反應(yīng)界面，減少極化。

PVDF粘合劑：非極性物質(zhì)，鏈狀物，分子量從300,000到3,000,000不等；吸水后分子量下降，粘性變差。用于將鈷酸鋰、導(dǎo)電劑和鋁箔或鋁網(wǎng)粘合在一起。常用的品牌如Kynar761。

NMP：弱極性液體，用來(lái)溶解/溶脹PVDF，同時(shí)用來(lái)稀釋漿料。

集流體（正極引線）：由鋁箔或鋁帶制成。

1.2負(fù)極配方：石墨+導(dǎo)電劑+增稠劑（CMC）+粘結(jié)劑（SBR）+集流體（銅箔）

負(fù)極材料（石墨）：94.5%

導(dǎo)電劑（CarbonECP）：1.0%(科琴超導(dǎo)碳黑)

粘結(jié)劑（SBR）：2.25%(SBR=丁苯橡膠膠乳）

增稠劑（CMC）：2.25%(CMC=羧甲基纖維素鈉）

水：固體物質(zhì)的重量比為1600:1417.5

a)負(fù)極黏度控制5000-6000cps（溫度25轉(zhuǎn)子3）

b)水重量要適當(dāng)調(diào)節(jié)，達(dá)到黏度要求為宜；

c)特別注意溫度濕度對(duì)黏度的影響

2、正負(fù)混料

石墨：負(fù)極活性物質(zhì)，構(gòu)成負(fù)極反應(yīng)的重要物質(zhì)；重要分為天然石墨和人造石墨兩大類。非極性物質(zhì)，易被非極性物質(zhì)污染，易在非極性物質(zhì)中分散；不易吸水，也不易在水中分散。被污染的石墨，在水中分散后，容易重新團(tuán)聚。一般粒徑D50為20μm左右。顆粒形狀多樣且多不規(guī)則，重要有球形、片狀、纖維狀等。

導(dǎo)電劑：其用途為：

a)提高負(fù)極片的導(dǎo)電性，補(bǔ)償負(fù)極活性物質(zhì)的電子導(dǎo)電性。

b)提高反應(yīng)深度及利用率。

c)防止枝晶的出現(xiàn)。

d)利用導(dǎo)電材料的吸液能力，提高反應(yīng)界面，減少極化。（可根據(jù)石墨粒度分布選擇加或不加）。

添加劑：降低不可逆反應(yīng)，提高粘附力，提高漿料黏度，防止?jié){料沉淀。

增稠劑/防沉淀劑（CMC）：高分子化合物，易溶于水和極性溶劑。

異丙醇：弱極性物質(zhì)，加入后可減小粘合劑溶液的極性，提高石墨和粘合劑溶液的相容性；具有強(qiáng)烈的消泡用途；易催化粘合劑網(wǎng)狀交鏈，提高粘結(jié)強(qiáng)度。

乙醇：弱極性物質(zhì)，加入后可減小粘合劑溶液的極性，提高石墨和粘合劑溶液的相容性；具有強(qiáng)烈的消泡用途；易催化粘合劑線鏈，提高粘結(jié)強(qiáng)度（異丙醇和乙醇的用途從本質(zhì)上講是相同的，大批量生產(chǎn)時(shí)可考慮成本因素然后選擇添加哪種）。

水性粘合劑（SBR）：將石墨、導(dǎo)電劑、添加劑和銅箔或銅網(wǎng)粘合在一起。小分子線性鏈狀乳液，極易溶于水和極性溶劑。

去離子水（或蒸餾水）：稀釋劑，酌量添加，改變漿料的流動(dòng)性。

負(fù)極引線：由銅箔或鎳帶制成。