一种电极浆料的匀浆方法及其应用技术

本发明专利技术提供了一种电极浆料的匀浆方法及其应用，所述方法包括以下步骤：(1)将溶剂汽化，得到气态溶剂；(2)将主材料、导电剂和粘结剂混合后，通入步骤(1)得到的气态溶剂；(3)在步骤(2)通入气态溶剂的同时降温，使气态溶剂冷凝与所述主材料、导电剂和粘结剂混合，得到所述电极浆料。本发明专利技术通过蒸汽冷凝的原理，解决了匀浆过程中材料润湿不稳定的问题，使润湿阶段可以指标化进行管控，从而提升浆料的稳定性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种电极浆料的匀浆方法及其应用


[0001]本专利技术属于锂离子电池领域，涉及一种电极浆料的匀浆方法及其应用。

技术介绍

[0002]随着传统能源的枯竭以及环境问题的日益突出，锂离子电池作为新型清洁能源的发展方向越来越受到各国政府和科学家的重视，不断地致力于开发研究更加实用高效的锂离子电池。在锂离子电池的制备过程中，浆料的质量占有至关重要的地位，其将直接影响后续锂离子电池生产的工艺和质量，故匀浆工艺是锂离子电池制备的根本。匀浆是将主材、粘结剂、导电剂、溶剂等材料进行混合形成一种悬浊液。一般的匀浆工艺是先用粘结剂和溶剂制胶，在添加导电剂，形成导电胶，然后再添加主材进行混合；另一种匀浆工艺是将主材、导电剂、粘结剂等粉状材料进行干混，然后再添加溶剂进行混合。匀浆效果主要取决于过程中的润湿、分散、稳定这三个阶段的混合效果。润湿是指溶剂与其余材料混合时，对材料颗粒表面的润湿效果，一般用固含量进行表征；分散是指各种材料在混合过程中重新分散再混合；稳定是指混合后的颗粒在浆料中稳定悬浮。
[0003]CN104766950A公开了一种锂离子动力电池浆料的匀浆方法，在锂离子电池正极或负极浆料的匀浆过程中同时加入超声振荡处理工序进行处理。其通过超声波对匀浆过程进行处理，一方面可加速匀浆搅拌的过程，使得浆料更加均匀，缩短匀浆的时间，可大大提高锂离子电池的生产效率，另一方面同时提高了电池性能，降低了电池内阻，该法操作简单易懂，方便快捷，适用于大规模生产过程。但是其无法控制材料的润湿程度，可控性较差。
[0004]CN111632509A提供了一种锂离子电池正极浆料的匀浆方法，步骤如下：S1、使用自动下料系统，将正极活性物质、导电剂干粉、粘结剂干粉按照配比逐一下料至双行星搅拌机中进行粉体预混合得到干粉混合料；S2、将溶剂分成两份，在步骤S1制成的干粉混合料中按配比加入导电剂浆料和一份溶剂，进行第一次混合得到半成品浆料；S3、开启高速混合机，将步骤S2得到的半成品浆料和另一份溶剂输入高速混合机中进行高速混合分散，将混合完成后的浆料打入A循环罐中；S4、将A循环罐中的浆料再次输入高速混合机中进行高速混合分散，混合完成后的浆料打入B循环罐中。其同时使用双行星搅拌机和高速混合机，可提高浆料分散均匀性，浆料颗粒度一致性更好。但是其制备浆料的均匀度较低且过程繁琐。
[0005]上述方案存在有可控性差或均匀度低的问题，因此，亟需开发一种简单、可控且高效的浆料的匀浆方法。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种电极浆料的匀浆方法及其应用，所述方法包括以下步骤：(1)将溶剂汽化，得到气态溶剂；(2)将主材料、导电剂、粘结剂混合后通入步骤(1)得到的气态溶剂；(3)在步骤(2)通入气态溶剂的同时降温，使气态溶剂冷凝与所述主材料、导电剂、粘结剂混合得到所述电极浆料。本专利技术通过蒸汽冷凝的原理，解决匀浆过程材料润湿不稳定的问题，使润湿阶段可以指标化进行管控，提升浆料的稳定性。
[0007]为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0008]第一方面，本专利技术提供了一种电极浆料的匀浆方法，所述方法包括以下步骤：
[0009](1)将溶剂汽化，得到气态溶剂；
[0010](2)将主材料、导电剂和粘结剂混合后，通入步骤(1)得到的气态溶剂；
[0011](3)在步骤(2)通入气态溶剂的同时降温，使气态溶剂冷凝与所述主材料、导电剂和粘结剂混合，得到所述电极浆料。
[0012]本专利技术所述匀浆方法，通过将溶剂汽化使溶剂和主材料、导电剂及粘结剂充分接触，可以使润湿效果更好，也能通过气态溶剂的流量来控制材料润湿阶段的程度，使润湿阶段可以有量化指标衡量，若制得的浆料粘度达不到需要的效果，可以通过加入液态溶剂进行调整。
[0013]优选地，步骤(1)所述溶剂包括N
‑
甲基吡咯烷酮(NMP)。
[0014]优选地，步骤(1)所述汽化的压力≤常压。
[0015]优选地，所述汽化的温度为220～300℃，例如：220℃、230℃、240℃、250℃、260℃、270℃、280℃、290℃或300℃等。
[0016]优选地，步骤(2)所述主材料为镍钴锰酸锂
[0017]优选地，所述导电剂包括导电炭黑，碳纳米管。
[0018]优选地，所述粘结剂包括聚偏氟乙烯粘结剂。
[0019]优选地，步骤(2)所述混合的装置包括搅拌机。
[0020]优选地，所述混合的搅拌速度为100～500r/min，例如：100r/min、200r/min、300r/min、400r/min或500r/min等。
[0021]优选地，步骤(2)所述通入气态溶剂的装置包括气体流量计。
[0022]优选地，所述通入的速度为1～3L/min，例如：1L/min、1.5L/min、2L/min、2.5L/min或3L/min等。
[0023]优选地，所述通入气态溶剂的体积为1.5～6.5L，例如：1.5L、2L、3L、4L、5L或6.5L等。
[0024]优选地，步骤(3)所述降温的方法包括对搅拌机通冷却水。
[0025]优选地，所述降温的同时进行搅拌。
[0026]优选地，所述搅拌的速度2000～5000r/min，例如：2000r/min、2500r/min、3000r/min、3500r/min、4000r/min或5000r/min等。
[0027]作为本专利技术的优选方案，所述方法包括以下步骤：
[0028](1)将溶剂在压力小于等于常压，温度为220～300℃下汽化，得到气态溶剂；
[0029](2)将主材料、导电剂和粘结剂在搅拌机中以100～500r/min混合后，通过气体流量计将步骤(1)得到的气态溶剂1.5～6.5L通入搅拌机；
[0030](3)对搅拌机通冷却水，同时以2000～5000r/min进行搅拌，随着温度降低，气态的溶剂逐渐冷凝，与主材、导电剂和粘结剂材料进行混合，得到所述电极浆料。
[0031]第二方面，本专利技术提供了一种锂离子电池电极浆料，所述电极浆料通过如第一方面所述方法制备得到。
[0032]第三方面，本专利技术提供了一种锂离子电池，所述锂离子电池包含如第二方面所述的锂离子电池电极浆料。
[0033]相对于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：
[0034](1)本专利技术所提供的匀浆方法润湿效果好，也能通过气态溶剂的流量控制材料润湿阶段的程度，使润湿阶段可以有量化指标衡量。
[0035](2)本专利技术所述匀浆方法制备的浆料稳定性高，在不降低固含量的条件下，浆料的细度仅为18μm以下。
附图说明
[0036]图1是本专利技术实施例1所提供的电极浆料匀浆方法的流程示意图。
具体实施方式
[0037]下面通过具体实施方式来进一步说明本专利技术的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本专利技术，不应视为对本专利技术的具体限本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电极浆料的匀浆方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)将溶剂汽化，得到气态溶剂；(2)将主材料、导电剂和粘结剂混合后，通入步骤(1)得到的气态溶剂；(3)在步骤(2)通入气态溶剂的同时降温，使气态溶剂冷凝与所述主材料、导电剂和粘结剂混合，得到所述电极浆料。2.如权利要求1所述的匀浆方法，其特征在于，步骤(1)所述溶剂包括N
‑
甲基吡咯烷酮。3.如权利要求1或2所述的匀浆方法，其特征在于，步骤(1)所述汽化的压力≤常压；优选地，所述汽化的温度为220～300℃。4.如权利要求1
‑
3任一项所述的匀浆方法，其特征在于，步骤(2)所述主材料为镍钴锰酸锂；优选地，所述导电剂包括导电炭黑和/或碳纳米管；优选地，所述粘结剂为聚偏氟乙烯粘结剂胶。5.如权利要求1
‑
4任一项所述的匀浆方法，其特征在于，步骤(2)所述混合的装置包括搅拌机；优选地，所述混合的搅拌速度为100～500r/min。6.如权利要求1
‑
5任一项所述的匀浆方法，其特征在于，步骤(2)所述通入气态溶剂的装置包括气体流量计；优选地，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张良立，苏夏，孙晓辉，
申请(专利权)人：蜂巢能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：