[发明专利]一种锂离子电池浆料的合浆工艺

说明书

本发明公开了一种锂离子电池浆料的合浆工艺，包括打胶：将粘结剂与总量的50～70%的溶剂加入双行星搅拌机中高速搅拌；干混：将活性物质和导电剂置于强力混合机中预混4‑20分钟；泥状搅拌：将粉体预混物加入双行星搅拌机中制备好的胶液中进行泥状搅拌；高粘度搅拌：加入总量的15～25%的溶剂到双行星搅拌机中进行高粘度搅拌；高速搅拌：加入总量的15～25%的溶剂到双行星搅拌机中进行高速真空搅拌；脱泡：控制双行星搅拌机公转速度15转/分钟，分散速度0，低速真空脱气泡，搅拌时间15～30分钟，得到浆料。采用本发明能使浆料分散的更均匀，具有良好的沉降稳定性和流变特性，本发明合浆工艺时间短，成本低，耗能少，效率高。

技术领域

本发明属于锂离子电池制造技术领域，涉及一种锂离子电池浆料的合浆工艺。

背景技术

随着新能源电动汽车行业的竞争逐步加剧，目前动力型锂离子电池的市场竞争也日趋白热化，锂离子电池作为其中的一种主流技术路线产品，也从单纯比较性能阶段逐步进入了性能成本并重的阶段。

合浆工艺在锂离子电池的整个生产工艺中是保证电池品质的最重要的环节。锂离子电池的电极制造中，正、负极浆料基本上都是由活性物质、聚合物粘结剂、溶剂和导电剂等组成。无论正极浆料还是负极浆料，无论其活性物质、聚合物粘结剂、溶剂和导电剂的组成成分，还是配比如何，第一，都要求浆料分散的越均匀越好，一旦浆料分散不均，会产生严重的团聚现象，造成电池的容量、电压和电流等电化学性能差，不能达到使用要求，且充放电次数少，使用寿命短；第二，都要求浆料的沉降稳定性和流变特性好，浆料的沉降稳定性和流变特性越好极片涂布的越均匀，涂层厚度的均一越能保证。

目前绝大多数企业对正、负极浆料的合浆均采用传统的湿法合浆工艺，一般采用双行星搅拌机进行全程搅拌，首先，将粘结剂和溶剂按一定比例加入双行星搅拌机内搅拌制胶，胶液制备完成后，再依次将导电剂组分中的各种导电剂加入双行星搅拌机内搅拌，再将活性物质组分中的各种活性物质依次加入双行星搅拌机内搅拌，随后加入一定量的溶剂在双行星搅拌机内搅拌进行匀浆，最后控制双行星搅拌机搅拌，低速真空脱气泡，得到浆料；各步骤中对双行星搅拌机的公转速度、分散速度和搅拌时间按要求设定。这种湿法合浆工艺适用范围广，对设备的性能要求较低，但在制备过程中，由于各种导电剂和活性物质都需分歩进行分散，而且导电剂很难分散，容易发生团聚，特别是投料时导电剂局部浓度过大时会发生严重的团聚，加上粘结剂的粘接作用会使得浆料粒径增大，从而影响浆料的均一性和流动性，最终对锂离子电池的性能产生影响。虽然可以在合浆后对浆料进行过滤，但这只能除去粒径较大的块状团聚原料，能够穿过过滤层的较大团聚颗粒还是会影响浆料的流动性，而且被过滤掉的滤渣成了废弃物，不但严重影响了原料的利用率，也造成了成本的提高。整个合浆过程通常需要13-15小时，合浆时间长，生产过程消耗的动能高，生产效率低下。

发明内容

本发明的目的就是解决现有技术中存在的上述问题，提供一种锂离子电池浆料的合浆工艺，该合浆工艺，在正、负极浆料制备所需的活性物质、聚合物粘结剂、溶剂和导电剂的组成成分和配比确定的情况下，只要采用该合成工艺，就能使浆料分散的更均匀，具有良好的沉降稳定性和流变特性，使浆料合浆工艺时间短，成本低，耗能少，效率高。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：一种锂离子电池浆料的合浆工艺，其包括以下步骤：

（1）打胶：将粘结剂与总量的50～70%的溶剂加入双行星搅拌机中高速搅拌，控制双行星搅拌机公转速度25～60转/分钟，分散速度1000～4500转/分钟，搅拌时间180-240分钟；

（2）干混：将活性物质和导电剂置于强力混合机中预混4-20分钟，控制强力混合机低速800～2500转/分钟，搅拌1～5分钟，高速1500～5000转/分钟，搅拌3～15分钟，得到粉体预混物；