鉅大LARGE | 點擊量：689次 | 2023年02月21日
介紹鋰離子電池的配方和工藝流程
鋰離子電池的配方與工藝流程
1.正負極配方
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%
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
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)，達到粘度要求為宜；
c)特別注意溫度、濕度對黏度的影響
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，用來溶解/溶脹PVDF，同時用來稀釋漿料。
集流體（正極引線）：由鋁箔或鋁帶制成。
1.2負極配方：石墨+導(dǎo)電劑+增稠劑（CMC）+粘結(jié)劑（SBR）+集流體（銅箔）
負極材料（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)，達到黏度要求為宜；
c)特別注意溫度濕度對黏度的影響
2、正負混料
石墨：負極活性物質(zhì)，構(gòu)成負極反應(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)提高負極片的導(dǎo)電性，補償負極活性物質(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；具有強烈的消泡用途；易催化粘合劑網(wǎng)狀交鏈，提高粘結(jié)強度。
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；具有強烈的消泡用途；易催化粘合劑線鏈，提高粘結(jié)強度（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，改變漿料的流動性。
負極引線：由銅箔或鎳帶制成。
