锂电池正极浆料的匀浆方法技术

一种锂电池正极浆料的匀浆方法，通过将胶黏剂与溶剂进行混合制胶操作，得到胶液，并将碳纳米管、超导炭黑和溶剂加入至双行星搅拌器中加热搅拌后得到润湿导电剂，然后将胶液加入至润湿导电剂中采用双行星搅拌器中进行首次真空搅拌操作，得到导电胶，再将磷酸铁锂微粉加入至导电胶中混匀搅拌后得到正极浆料前驱体，接着采用特定的公转速度和分散速度进行二次真空搅拌操作，得到锂电池正极浆料。上述匀浆方法通过采用特定的搅拌工艺，能够有效避免正极浆料在分散搅拌过程中，将原料中的分子长链进行搅断，在充分分散均匀的同时，还能够制备得到粘度和固含量更加稳定的锂电池正极浆料。

Homogenization of cathode paste for lithium batteries

A homogenizing method of cathode slurry for lithium battery is introduced. The adhesive is obtained by mixing the adhesive with solvent. Carbon nanotubes, superconducting carbon black and solvent are added to the double planetary agitator for heating and stirring to obtain the wetting conductive agent. Then the adhesive is added to the wetting conductive agent for the first vacuum stirring operation in the double planetary agitator to obtain the conductive adhesive, and then the conductive adhesive is obtained by vacuum stirring in the double planetary agitator. The precursor of cathode slurry was obtained by mixing lithium iron phosphate powder into conductive adhesive. Then, the cathode slurry of lithium battery was obtained by secondary vacuum stirring at a specific speed of revolution and dispersion. The above-mentioned homogenization method can effectively avoid the long chain of molecule in the raw material to be stirred in the dispersive mixing process by adopting a specific stirring process. While fully dispersing uniformly, the cathode slurry of lithium battery with more stable viscosity and solid content can also be prepared.

【技术实现步骤摘要】
锂电池正极浆料的匀浆方法
本专利技术涉及锂离子电池领域，特别是涉及一种锂电池正极浆料的匀浆方法。
技术介绍
随着消费类电子产品以及新能源汽车的广泛应用，锂离子电池成为了研究热点之一，浆料的制备是锂离子电池生产环节的关键工序，电极浆料的性能对锂离子电池的性能有着重要的影响。电极浆料中各组分分散得均匀性，直接影响极片的加工性能，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性物质、聚合物胶黏剂、导电剂等组成。电极浆料的混料工艺大概分为两种(1)湿法混料工艺，基本过程是先将胶黏剂、导电剂等物质进行混合搅拌，随后加入活性物质进行充分的搅拌分散，最后加入适量溶剂进行粘度的调整，以适合涂布。这是目前国内的主流工艺。(2)干法混料工艺，基本过程为活物质、导电剂和胶黏剂干粉混合，加入适量溶剂润湿，加入溶剂高速分散破碎，稀释调节粘度。常规干法搅拌工艺中，在润湿步骤，溶剂量、搅拌转速和时间选择不合适很容易出现品质问题，而这又与原料的颗粒大小、尺寸分布、比表面积等关系密切，这些参数稍有变化，相应的溶剂量和搅拌工艺条件也需要作出调整。如果第一步加入溶剂量过多，颗粒团聚体不容易分散，出现浆料细度大、导电剂分布不均匀的品质问题。而如果第一步加入的溶剂过少，润湿搅拌作用力大，胶黏剂也无法充分分散溶解或者出现胶黏剂长链被破坏的情况，导致浆料粘度和稳定性出现问题。湿法制浆工艺所耗时间较短、工艺较为简单，浆料流动性好且气泡较少。但是湿法搅拌工艺存在的问题是，由于导电剂表面积大，容易吸收溶剂，导致溶剂的流动性较差，加入活物质后，不易达到均匀分散的状态。在相同的固含量条件下，与干法制浆工艺相比浆料的粘度偏高。究其原因主要有两点：(1)由于其纳米尺度效应，磷酸铁锂主粉、碳纳米管以及炭黑具有较高的表面能，因此搅拌制浆过程中比较容易出现团聚现象；(2)由于搅拌过程中，分散时间、分散速度和加料先后顺序不同同样也会出现严重的团聚现象造成粘度和固含量波动较大。因此，目前的锂离子电池锂电池正极浆料的匀浆方法为了避免发生团聚问题，会采用提高搅拌速度，增大剪切力的方式进行搅拌分散，然而，过高的搅拌速度容易导致胶黏剂等物质的长链断裂，从而导致正极浆料的粘度下降或者不稳定，无法与集流体粘接形成达到较好的涂覆效果，且容易导致正极浆料的固含量不稳定等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种能够有效避免正极浆料在搅拌过程中不易发生长链断裂，能够制备得到粘度和固含量更加稳定的锂电池正极浆料的匀浆方法。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种锂电池正极浆料的匀浆方法，包括以下步骤：将胶黏剂与溶剂进行混合制胶操作，得到胶液；将碳纳米管、超导炭黑和所述溶剂加入至双行星搅拌器中进行加热搅拌操作，得到润湿导电剂；将所述胶液加入至所述润湿导电剂中，并采用所述双行星搅拌器进行首次真空搅拌操作，所述首次真空搅拌操作的公转速度大于或等于所述加热搅拌操作，所述首次真空搅拌操作的分散速度大于或等于所述加热搅拌操作，得到导电胶；将磷酸铁锂微粉加入至所述导电胶中，并采用所述双行星搅拌器进行混匀搅拌操作，得到正极浆料前驱体；采用所述双行星搅拌器对所述正极浆料前驱体进行二次真空搅拌操作，所述二次真空搅拌操作的公转速度小于或等于所述首次真空搅拌操作，所述二次真空搅拌操作的分散速度小于所述首次真空搅拌操作，得到锂电池正极浆料。在其中一个实施例中，所述胶黏剂为聚偏氟乙烯，所述溶剂为N-甲基吡咯烷酮。在其中一个实施例中，所述将胶黏剂与溶剂进行混合制胶操作包括以下步骤：将胶黏剂与溶剂加入到双行星搅拌器中，进行第一搅拌操作后，进行抽真空操作，再加入所述溶剂进行第二搅拌操作后，再降温降速进行第三搅拌操作，得到胶液。在其中一个实施例中，所述加热搅拌操作包括如下步骤：将所述双行星搅拌器加热到55℃～65℃，再对所述碳纳米管、所述超导炭黑和所述溶剂进行搅拌操作。在其中一个实施例中，所述加热搅拌操作持续进行的时间为55分钟～65分钟。在其中一个实施例中，所述并采用所述双行星搅拌器中进行首次真空搅拌操作，对所述双行星搅拌器进行抽真空操作，以使的所述双行星搅拌器的真空度达到-75kpa～-85kpa。在其中一个实施例中，所述首次真空搅拌操作的公转速度大于或等于所述加热搅拌操作，所述首次真空搅拌操作的分散速度大于或等于所述加热搅拌操作中，所述首次真空搅拌操作的公转速度为18转/分钟～25转/分钟，所述首次真空搅拌操作的分散速度为1250转/分钟～1350转/分钟。在其中一个实施例中，所述二次真空搅拌操作的公转速度小于或等于所述首次真空搅拌操作，所述二次真空搅拌操作的分散速度小于所述首次真空搅拌操作过程中，所述二次真空搅拌操作的公转速度为15转/分钟～25转/分钟，所述二次真空搅拌操作的分散速度为150转/分钟～250转/分钟。在其中一个实施例中，所述磷酸铁锂微粉的粒径为0.439微米～3.633微米。在其中一个实施例中，所述将磷酸铁锂微粉加入至所述导电胶中，并采用所述双行星搅拌器进行混匀搅拌操作过程中，将所述酸铁锂微粉分两次加入。上述锂电池正极浆料的匀浆方法，通过将胶黏剂与溶剂进行混合制胶操作，得到胶液，并将碳纳米管、超导炭黑和溶剂加入至双行星搅拌器中加热搅拌后得到润湿导电剂，然后将胶液加入至润湿导电剂中采用双行星搅拌器中进行首次真空搅拌操作，得到导电胶，再将磷酸铁锂微粉加入至导电胶中混匀搅拌后得到正极浆料前驱体，接着采用特定的公转速度和分散速度进行二次真空搅拌操作，得到锂电池正极浆料。上述匀浆方法通过采用特定的搅拌工艺，能够有效避免正极浆料在分散搅拌过程中，将原料中的分子长链进行搅断，在充分分散均匀的同时，还能够制备得到粘度和固含量更加稳定的锂电池正极浆料。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术一实施例的锂电池正极浆料的匀浆方法的步骤流程图。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的较佳实施方式。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本专利技术的公开内容理解的更加透彻全面。需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。为了本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂电池正极浆料的匀浆方法，其特征在于，包括以下步骤：将胶黏剂与溶剂进行混合制胶操作，得到胶液；将碳纳米管、超导炭黑和所述溶剂加入至双行星搅拌器中进行加热搅拌操作，得到润湿导电剂；将所述胶液加入至所述润湿导电剂中，并采用所述双行星搅拌器进行首次真空搅拌操作，所述首次真空搅拌操作的公转速度大于或等于所述加热搅拌操作，所述首次真空搅拌操作的分散速度大于或等于所述加热搅拌操作，得到导电胶；将磷酸铁锂微粉加入至所述导电胶中，并采用所述双行星搅拌器进行混匀搅拌操作，得到正极浆料前驱体；采用所述双行星搅拌器对所述正极浆料前驱体进行二次真空搅拌操作，所述二次真空搅拌操作的公转速度小于或等于所述首次真空搅拌操作，所述二次真空搅拌操作的分散速度小于所述首次真空搅拌操作，得到锂电池正极浆料。

【技术特征摘要】
1.一种锂电池正极浆料的匀浆方法，其特征在于，包括以下步骤：将胶黏剂与溶剂进行混合制胶操作，得到胶液；将碳纳米管、超导炭黑和所述溶剂加入至双行星搅拌器中进行加热搅拌操作，得到润湿导电剂；将所述胶液加入至所述润湿导电剂中，并采用所述双行星搅拌器进行首次真空搅拌操作，所述首次真空搅拌操作的公转速度大于或等于所述加热搅拌操作，所述首次真空搅拌操作的分散速度大于或等于所述加热搅拌操作，得到导电胶；将磷酸铁锂微粉加入至所述导电胶中，并采用所述双行星搅拌器进行混匀搅拌操作，得到正极浆料前驱体；采用所述双行星搅拌器对所述正极浆料前驱体进行二次真空搅拌操作，所述二次真空搅拌操作的公转速度小于或等于所述首次真空搅拌操作，所述二次真空搅拌操作的分散速度小于所述首次真空搅拌操作，得到锂电池正极浆料。2.根据权利要求1所述的锂电池正极浆料的匀浆方法，其特征在于，所述胶黏剂为聚偏氟乙烯，所述溶剂为N-甲基吡咯烷酮。3.根据权利要求1所述的锂电池正极浆料的匀浆方法，其特征在于，所述将胶黏剂与溶剂进行混合制胶操作包括以下步骤：将胶黏剂与溶剂加入到双行星搅拌器中，进行第一搅拌操作后，进行抽真空操作，再加入所述溶剂进行第二搅拌操作后，再降温降速进行第三搅拌操作，得到胶液。4.根据权利要求1所述的锂电池正极浆料的匀浆方法，其特征在于，所述加热搅拌操作包括如下步骤：将所述双行星搅拌器加热到55℃～65℃，再对所述碳纳米管、所述超导炭黑和所述溶剂进行搅拌操...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜双龙，吕超，史军伟，马天国，李明，吕正中，刘金成，
申请(专利权)人：惠州亿纬锂能股份有限公司，湖北金泉新材料有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广东,44