[发明专利]一种钠离子电池正极浆料的制浆工艺

说明书

本发明公开了一种钠离子电池正极浆料的制浆工艺，涉及钠离子电池技术领域。制浆工艺具体包括：步骤1：向搅拌装置内加入粘结剂、一部分的溶剂，搅拌至完全溶解，得到4‑10％浓度的胶液；步骤2：加入导电剂，搅拌混匀；步骤3：分步加入正极材料，搅拌混匀；步骤4：加入剩余部分的溶剂，搅拌并调节固含量至55‑65％，调节粘度至2000‑5000mPa.s；步骤5：将搅拌装置抽真空至‑0.08～‑0.1MPa对浆料进行脱泡处理，过筛，得到钠离子电池正极浆料。按质量分数计，正极浆料包括48‑60％正极材料，1‑3％导电剂，2‑4％粘结剂，以及35‑45％溶剂。本发明的钠离子电池正极浆料，固含量高，细度好，粘度适中，能够大大提高涂布效率，降低能耗和成本。

技术领域

本发明涉及钠离子电池技术领域，尤其涉及一种钠离子电池正极浆料的制浆工艺。

背景技术

目前，钠离子电池的浆料通常采用传统的湿法制浆工艺制备，主要的步骤是先将粘结剂溶解到溶剂中形成很低浓度的胶液，再将导电剂、正极材料等粉体材料加入到胶液中混合搅拌得到浆料。但是，现有的湿法制浆过程中，由于粘结剂的链状结构不能很好地打开会导致浆料的粘度较大，粘度可达12000-18000mPa.s，为了能够正常涂布，需要加入很多用来匀浆的溶剂，使得浆料中的固含量较低，固含量不大于45％，浆料中粉体之间的摩擦力较小，难以达到很好的分散效果，得到的浆料细度较差。此外，浆料的固含低，干燥时需要蒸发的溶剂就比较多，进而使得涂布效率降低、能耗升高、生产成本增高。

发明内容

本发明针对上述问题，提出了一种高固含的钠离子电池正极浆料的制浆工艺，制得的正极浆料固含量可达55-65％，能够大大提高涂布效率，降低能耗和成本。

本发明采取的技术方案如下：本发明提供一种上述的钠离子电池正极浆料的制浆工艺，具体包括如下步骤：

步骤1：向搅拌装置内加入粘结剂、一部分的溶剂，搅拌至完全溶解，得到4-10％浓度的胶液；

步骤2：向搅拌装置内加入导电剂，搅拌混合均匀；

步骤3：向搅拌装置内分步加入正极材料，搅拌混合均匀；

步骤4：向搅拌装置内加入剩余部分的溶剂，搅拌并调节固含量至55-65％(即最终出料固含)，调节粘度至2000-5000mPa.s；

步骤5：将搅拌装置抽真空至-0.08～-0.1MPa对浆料进行脱泡处理，过筛，得到钠离子电池正极浆料。

本申请的制浆工艺首先将粘结剂在溶剂中充分混合至完全溶解，再逐步加入粉体的导电剂、正极材料混匀，在高固含条件下通过粉体的充分摩擦减少团聚实现良好的微观层面的混合，使导电剂和粘结剂粒子良好分散，形成良好的导电网络结构和粘结结构。本申请将加了一部分溶剂后的固体粉末充分搅匀之后再加入剩余的溶剂调节出料固含，先通过粉体之间充分摩擦降低细度以及粉体和粘结剂之间充分拉扯打开粘结剂的链状结构从而充分分散，再加入溶剂调节至适合涂布的固含，粘结剂和固体粉末均能够很好地分散，得到粘度适中、细度好、固含高的钠离子电池正极浆料。此外，本申请的制浆工艺不需要进行粉末干混，对搅拌装置的负荷小，对搅拌机装置的要求更友善，不需要投入新设备就可以完成。

其中，步骤3中分步加入正极材料，可以减少因一次性加入的粉体量多而形成的团聚现象。步骤5中在真空条件下可以有效地排出浆料内的气泡。

可选地，步骤4中剩余部分的溶剂一次性加入搅拌装置内。通过前面的步骤1～步骤3中有效地将粉体之间形成的团聚结构破坏，即粉体单元已经充分分散，再一次性加入溶剂能够快速将原来高固含的浆料一次性充分分散，减少二次团聚使得整体的粘度和分散度快速降低，有利于降低浆料的粘度和细度。