[发明专利]锂离子电池正极浆料分步匀浆工艺

说明书

本发明公开了一种锂离子电池正极浆料分步匀浆工艺，它按下列步骤实施：首先按既定组分量取PVDF 胶液，将量取的导电剂和PVDF胶液一并投入到搅拌机内混合，然后取出1/3～1/2量取的活性物质，并投入到搅拌机内混合。在上道工序的基础上，将剩余的活性物质一次或分两次添加到搅拌机内混合。最后加入溶剂并继续混合，为了进一步提升正极浆料的品质，将匀浆处理完毕的正极浆料放置在真空条件下脱泡至少2小时。本发明采用分阶段加入活性物质和渐降速混合模式的匀浆工艺，该工艺显著减少活性物质与搅拌机内壁的摩擦，从而确保正极浆料在匀浆阶段温度不超过50℃。

技术领域

本发明属于电化学电池制造技术领域的一项技术方案，具体地讲，本发明涉及一种电极浆料匀浆工艺，特别是锂离子电池正极浆料分步匀浆工艺。

背景技术

电极浆料是制作锂离子电池不可缺少的材料，它由既定的多元材料混合而成，浆料混合质量直接影响制备的锂离子电池性能。在现有工艺条件下，电极浆料均采用机械方法实现混合匀浆，具体工艺过程如下：先用制胶机将粘结剂充分分散到溶剂中，经混合得到一定浓度的胶液，然后将胶液转移至搅拌机内，在添加既定份量的导电剂后作预分散，最后足量加入活性物质再实施高速分散工序。此套工艺步骤简便、易实施，完全能够达到匀浆的目的。但是，该工艺采用一次性足量加入活性物质，该做法在匀浆过程中存在一定的副作用，甚至降低制备的电极浆料性能。该问题的症结是作高速分散时，活性物质与设备的筒壁之间存在较大摩擦，高速摩擦产生的热量直接导致浆料升温，一旦温度超过规定值，浆料中一些原料便发生变性，从而降低浆料的原有的理化性能指标。另外，长时间高速搅拌还存在搅拌机过载和能耗大问题。

发明内容

本发明主要针对现有技术一次性添加活性物质带来的负面问题，提出一种锂离子电池正极浆料分步匀浆工艺，该工艺采用分步投料和顺序降速的分散原则，工艺路径简单、耗时短，分散过程中能够显著减少活性物质与搅拌机的摩擦，可避免浆料过高升温。

本发明通过下述技术方案实现技术目标。

锂离子电池正极浆料分步匀浆工艺，其改进之处在于按下列步骤实施：

a、首先按既定组分量取固含量4～6%的PVDF胶液；

b、把按既定组分量取的导电剂和PVDF胶液一并投入到搅拌机内，以20～30转/分钟搅拌速度和2000～2500转/分钟的分散速度共同混合50～90分钟；

c、按既定组分量取活性物质，从中取出占总量1/3～1/2的活性物质投入到搅拌机内，待溶解后以20～25转/分钟搅拌速度和2000～2500转/分钟速度共同混合20～60分钟；

d、在上道工序的基础上，将剩余的活性物质一次或分成两次添加到搅拌机内，每次都得待活性物质溶解后，以20～25转/分钟搅拌速度和1200～1800转/分钟的分散速度共同混合20～60分钟；

e、在d工序之后加入按既定组分量取的溶剂，并以20～25转/分钟搅拌速度和2000～2500转/分钟的分散速度共同混合60～120分钟;

f、将匀浆处理完毕的正极浆料放置在真空环境下脱泡至少2小时。

作为进一步改进方案，所述活性物质为磷酸铁锂。

作为进一步改进方案，所述导电剂为SP或KS-6，也可以是SP和KS-6的组合。

作为进一步改进方案，所述溶剂为NMP。

本发明与现有技术相比，具有以下积极效果：

1、分步投料和顺序降速的分步匀浆工艺实为渐混合工艺，该工艺简单，实施容易；