介绍锂离子电池的配方与工艺流程

锂离子电池的配方与工艺流程

1.正负极配方

1.1正极配方：LiCoO2+导电剂+粘合剂+集流体（铝箔）

LiCoO2(10μm):96.0%

导电剂（CarbonECP）2.0%

粘合剂（PVDF761）2.0%

NMP（新增粘结性）:固体物质的重量比为8:15

a)正极粘度控制6000cps（温度25℃）；

b)NMP重量须适当调节，达到粘度要求为宜；

c)特别注意温度、湿度对黏度的影响

正极活性物质：

钴酸锂：正极活性物质，锂离子源，为电池提高锂源。非极性物质，不规则形状，粒径D50一般为6-8μm，含水量0.2%，通常为碱性，pH值为10-11左右。

锰酸锂：非极性物质，不规则形状，粒径D50一般为5-7μm，含水量0.2%，通常为弱碱性，pH值为8左右。

导电剂：链状物，含水量<1%，粒径一般为1-5&mu;m。通常使用导电性优异的超导碳黑，如科琴炭黑CarbonECP和ECP600JD，其用途：提高正极材料的导电性，补偿正极活性物质的电子导电性；提高正极片的电解液的吸液量，新增反应界面，减少极化。

PVDF粘合剂：非极性物质，链状物，分子量从300,000到3,000,000不等；吸水后分子量下降，粘性变差。用于将钴酸锂、导电剂和铝箔或铝网粘合在一起。常用的品牌如Kynar761。

NMP：弱极性液体，用来溶解/溶胀PVDF，同时用来稀释浆料。

集流体（正极引线）：由铝箔或铝带制成。

1.2负极配方：石墨+导电剂+增稠剂（CMC）+粘结剂（SBR）+集流体（铜箔）

负极材料（石墨）：94.5%

导电剂（CarbonECP）：1.0%(科琴超导碳黑)

粘结剂（SBR）：2.25%(SBR=丁苯橡胶胶乳）

增稠剂（CMC）：2.25%(CMC=羧甲基纤维素钠）

水：固体物质的重量比为1600:1417.5

a)负极黏度控制5000-6000cps（温度25转子3）

b)水重量要适当调节，达到黏度要求为宜；

c)特别注意温度湿度对黏度的影响

2、正负混料

石墨：负极活性物质，构成负极反应的重要物质；重要分为天然石墨和人造石墨两大类。非极性物质，易被非极性物质污染，易在非极性物质中分散；不易吸水，也不易在水中分散。被污染的石墨，在水中分散后，容易重新团聚。一般粒径D50为20&mu;m左右。颗粒形状多样且多不规则，重要有球形、片状、纤维状等。

导电剂：其用途为：

a)提高负极片的导电性，补偿负极活性物质的电子导电性。

b)提高反应深度及利用率。

c)防止枝晶的出现。

d)利用导电材料的吸液能力，提高反应界面，减少极化。（可根据石墨粒度分布选择加或不加）。

添加剂：降低不可逆反应，提高粘附力，提高浆料黏度，防止浆料沉淀。

增稠剂/防沉淀剂（CMC）：高分子化合物，易溶于水和极性溶剂。

异丙醇：弱极性物质，加入后可减小粘合剂溶液的极性，提高石墨和粘合剂溶液的相容性；具有强烈的消泡用途；易催化粘合剂网状交链，提高粘结强度。

乙醇：弱极性物质，加入后可减小粘合剂溶液的极性，提高石墨和粘合剂溶液的相容性；具有强烈的消泡用途；易催化粘合剂线性交链，提高粘结强度（异丙醇和乙醇的用途从本质上讲是相同的，大批量生产时可考虑成本因素然后选择添加哪种）。

水性粘合剂（SBR）：将石墨、导电剂、添加剂和铜箔或铜网粘合在一起。小分子线性链状乳液，极易溶于水和极性溶剂。

去离子水（或蒸馏水）：稀释剂，酌量添加，改变浆料的流动性。

负极引线：由铜箔或镍带制成。