[发明专利]一种锂电池电极的干法制备方法

说明书

本发明涉及技术锂电池领域，公开了一种锂电池电极的干法制备方法，其制备方法包括：将75%~90%比重的活性物质、0%~5%比重的导电剂、5%~10%比重的粘结剂粉体定量加入搅拌釜内，进行干粉混合均匀，加入适量溶剂，对粉体颗粒进行润湿，使粉体颗粒表面吸附溶剂，同时进行高强度搅拌，充分混匀湿润粉体颗粒，继续加入溶剂，高强度搅拌产生的高速剪切力作用下对颗粒团体进行分散，使导电剂均匀分布，继续加入溶剂，调节粘度使之适合涂布工艺。本发明的干法制备方法分散性好、粘度低，具有高效的充分破碎分离能力，在制备过程中，其各原料的均匀混配，能够有效提高锂电池的电极性能，加强锂电池电极的稳定性，延长锂电池电极的使用寿命。

技术领域

本发明涉及技术锂电池领域，具体是一种锂电池电极的干法制备方法。

背景技术

锂离子电池是一个复杂的系统工程，电池性能好坏受到原材料，电池设计，制造设备与工艺，环境等众多因素影响，任何一点缺陷都可能导致电池产品的崩塌，材料是锂电池的基础，而制造工艺也很重要，其中，混料工艺在锂离子电池的整个生产工艺中对产品的品质影响度大于30％，是整个生产工艺中最重要的环节，锂离子电池的电极制造中，正负极浆料基本上都是由活物质、聚合物粘结剂、导电剂等组成，电极浆料的混料工艺大概分为三种：球磨工艺、湿法混料工艺、干法混料工艺，其中，干法工艺作为现今较为成熟的制备方法，被广泛使用，

干法工艺流程基本过程为活物质、导电剂和黏结剂干粉混合-加入适量溶剂润湿-加入溶剂分散破碎-稀释调节粘度，对电池浆料的要求，第一是分散均匀性，如果浆料分散不均，有严重的团聚现象，电池的电化学性能受到影响，第二，浆料需要具有良好的沉降稳定性和流变特性，满足极片涂布工艺的要求，并得到厚度均一的涂层，但是目前关于锂电池电极的干法工艺存在着一些缺点，传统的干法工艺在实施过程中，活性物质吸收液体不充分，导电剂的比表面积比活物质颗粒大很多，表面吸收了大量的液体，液体陷入导电剂中，导致出现不能轻易流动。因此，本领域技术人员提供了一种锂电池电极的干法制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锂电池电极的干法制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种锂电池电极的干法制备方法，其特征在于，所述锂电池电极的制备材料由活性物质、导电剂、粘结剂、溶剂组成，所述活性物质、导电剂、粘接剂、溶剂的混合物质量占比分别为75％～90％、0％～5％、5％～10％、5％～10％；

其制备方法包括：

将75％～90％比重的活性物质、0％～5％比重的导电剂、5％～10％比重的粘结剂粉体定量加入搅拌釜内，进行干粉混合均匀；

加入适量溶剂，对粉体颗粒进行润湿，使粉体颗粒表面吸附溶剂，同时进行高强度搅拌，充分混匀湿润粉体颗粒；

继续加入溶剂，高强度搅拌产生的高速剪切力作用下对颗粒团体进行分散，使导电剂均匀分布；

继续加入溶剂，调节粘度使之适合涂布工艺。

作为本发明再进一步的方案：所述搅拌釜为单行星搅拌机形式；

活性物质、导电剂、粘结剂干粉混合搅拌时长为1h-2h，转速为30-300r/min，搅拌温度控制在室温；

加入溶剂后的高强度搅拌混合时长为0.5h-2h，转速为500-3000r/min，搅拌温度控制在20-50℃；

高速剪切力产生的分散强度可用弗鲁德数F_r表征，其公式为其中ω_r为搅拌叶轮转速，r_t为搅拌叶轮半径，g为重力加速度，定义为作用在颗粒上的离心力与重力的比值，当搅拌叶轮半径保持不变，F_r取决于搅拌叶轮的ω，搅拌叶轮的转速越高，弗鲁德数F_r越大，即高速分散强度越大。