一种锂电池固体材料的混合方法技术

本发明专利技术提供了一种锂电池固体材料的混合方法，所述混合方法包括以下步骤：(1)向所述空气混料罐中通入气体，调节压力；(2)将主材料、导电剂和粘结剂分别通过气体输送至空气混料罐处于悬浮状态进行混合；(3)将混合后的固体通过气体输送至搅拌罐进行搅拌，得到混合均匀物料，本发明专利技术通过气体使粉末状固体材料悬浮，通过气流流动进行混合搅拌，在输送过程中即可完成搅拌，大大缩短了混料的时间，提高了生产效率。效率。效率。

【技术实现步骤摘要】
一种锂电池固体材料的混合方法


[0001]本专利技术属于锂离子电池
，涉及一种锂电池固体材料的混合方法。

技术介绍

[0002]锂离子电池具有开路电压高、能量密度高、自放电率低、无记忆效应、对环境友好、循环次数多、可快充快放等优点。为一类重要的化学电源，锂离子电池已广泛应用于手机、笔记本电脑、照相机等便携式小型电器以及航空航天领域，并逐步走向电动汽车动力领域。
[0003]锂离子电池在制备过程中一般为固体材料混合生产，主要是通过管道加入搅拌罐，在搅拌罐内进行混合；混合不均匀，时间较长，容易破坏固体形貌。
[0004]CN107785540A公开了一种基于对锂离子电池的负极进行混料的工艺，石墨300～400℃常压烘烤，除去表面油性物质，将负极和Super
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P倒入料桶同时加入球磨在滚瓶及上进行球磨，转速控制在60rmp以上；纯净水加热至至80℃倒入动力混合机；加入SBR和去离子水；负极干料分四次平均顺序加入，加料的同时加入纯净水，每次间隔28
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32分钟；第四次加料30
±
2分钟后进行高速搅拌；将动力混合机接上真空，保持真空度为
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0.09到0.10Mpa；取500毫升浆料，使用黏度计测量黏度；将负极料从动力混合机中取出进行磨料、过筛，流入拉浆作业工序。
[0005]CN108305987A公开了一种锂离子电池负极浆料的配料工艺、锂离子电池负极片及锂离子电池其所述工艺简单、易操作，但其实际生产过程中，最终制得悬浮液浆料的粘度参数是我们判断此浆料是否可以进行涂布的重要指标，当我们仅仅以固含量为依据时，浆料的粘度波动很大，不能满足涂布需求，甚至导致浆料报废。
[0006]CN110787668A公开了一种关于锂离子电池制备浆料过程中的改进混料方法，向搅拌器械内加入所有固体材料进行搅拌混合获得混合物料；然后向混合物料中分批次加入溶剂、并分别进行搅拌混匀获得浆料；所述固体材料包括活性物质、粘结剂和导电剂；浆料的粘度为4000cps～9000cps，固含量为60％～65％。
[0007]上述方案存在有操作复杂，耗时长或材料形貌破坏严重的问题，因此，开发一种操作简单，耗时短且不会材料形貌造成破坏的混料方法是十分必要的。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于提供一种锂电池固体材料的混合方法，本专利技术通过气体将固体材料处于悬浮状态进行混合，可以大幅度缩短混合时间且可以避免研磨对材料形貌造成破坏。
[0009]为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0010]本专利技术提供了一种锂电池固体材料的混合方法，所述混合方法包括以下步骤：
[0011](1)向空气混料罐中通入气体，调节压力；
[0012](2)将主材料、导电剂和粘结剂分别通过气体输送至空气混料罐处于悬浮状态进行混合；
[0013](3)将混合后的固体通过气体输送至搅拌罐进行搅拌，得到混合均匀物料。
[0014]锂离子电池为固体材料混合生产，主要是通过管道加入搅拌罐，在搅拌罐内进行混合，此方法存在有混合不均匀，时间较长，容易破坏固体形貌的问题，本专利技术通过气体使粉末状固体材料悬浮，通过气流流动进行混合搅拌，在输送过程中即可完成搅拌，大大缩短了混料的时间，提高了生产效率。
[0015]优选地，步骤(1)所述气体包括空气。
[0016]优选地，步骤(1)所述通入气体的压力为0.01～0.4MPa，例如：0.01MPa、0.05MPa、0.1MPa、0.2MPa或0.4MPa等。
[0017]优选地，步骤(2)所述主材料的粒径为0.1～50μm，例如：0.1μm、1μm、5μm、10μm、20μm或50μm等，优选为20～30μm。
[0018]本专利技术所述混合方法中，主材料粒径会影响混合效果，将主材料粒径控制在20～30μm，混合的效果较好，若主材料的粒径过大，颗粒度会增加；若主材料的粒径过小，制得浆料的颗粒度也会较高。
[0019]优选地，步骤(2)所述主材料包括锂基材料、碳基材料或硅基材料中的任意一种或至少两种的组合。
[0020]优选地，步骤(2)所述导电剂为固体导电剂。
[0021]优选地，步骤(2)所述导电剂包括导电炭黑、碳纳米管或石墨中的任意一种或至少两种的组合。
[0022]优选地，步骤(2)所述粘结剂为固态粘结剂。
[0023]优选地，步骤(2)所述粘结剂包括聚偏氟乙烯和/或丁苯橡胶。
[0024]优选地，步骤(2)所述混合的时间为1～10min，例如：1min、3min、5min、8min或10min等，优选为5～10min。
[0025]本专利技术所述混合方法中，混合的时间会影响混合的效果，将混合的时间控制在5～10min，混合效果较好，若混合时间过短，混合制得材料的均匀性较差，若混合的时间过长，混合效果没有提高，但会造成能耗增大，资源浪费的问题。
[0026]优选地，步骤(3)所述搅拌的时间为20～40min，例如：20min、25min、30min、35min或40min等。
[0027]相对于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：
[0028](1)本专利技术通过气体使粉末状固体材料悬浮，通过气流流动进行混合搅拌，在输送过程中即可完成搅拌，大大缩短了混料的时间，提高了生产效率。
[0029](2)通过本专利技术所述混合方法制得浆料的颗粒度可达37μm以下，细度可达23μm以下，上下层元素含量差可达0.53％以下。
附图说明
[0030]图1是本专利技术实施例1所述混合方法的工艺流程图。
具体实施方式
[0031]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制。
[0032]实施例1
[0033]本实施例提供了一种锂电池固体材料的混合方法，所述混合方法包括以下步骤：
[0034](1)将粒径为20μm的硅基材料、碳基材料、导电炭黑和聚偏氟乙烯分别通过管道通入空气混料罐；
[0035](2)向所述空气混料罐中通入空气，调节压力为0.02MPa使粉末状固体材料悬浮进行混合5min，将混合后的固体通过空气输送至搅拌罐，搅拌30min，得到混合均匀物料。
[0036]本实施例所述混合方法的工艺流程图如图1所示。
[0037]实施例2
[0038]本实施例提供了一种锂电池固体材料的混合方法，所述混合方法包括以下步骤：
[0039](1)将粒径为30μm的碳基材料、硅基材料、导电炭黑和丁苯橡胶分别通过管道通入空气混料罐；
[0040](2)向所述空气混料罐中通入空气，调节压力为0.02MPa使粉末状固体材料悬浮进行混合3min，将混合后的固体通过空气输送至搅拌罐，搅拌30min，得到混合均匀物料。
[0041]实施例3
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂电池固体材料的混合方法，其特征在于，所述混合方法包括以下步骤：(1)向空气混料罐中通入气体；(2)将主材料、导电剂和粘结剂分别通过气体输送至空气混料罐中处于悬浮状态进行混合；(3)将混合后的固体通过气体输送至搅拌罐进行搅拌，得到混合均匀物料。2.如权利要求1所述的混合方法，其特征在于，步骤(1)所述气体包括空气。3.如权利要求1或2所述的混合方法，其特征在于，步骤(1)所述通入气体的压力为0.01～0.4MPa。4.如权利要求1
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3任一项所述的混合方法，其特征在于，步骤(2)所述主材料包括锂基材料、碳基材料或硅基材料中的任意一种或至少两种的组合。5.如权利要求1
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4任一项所述的混合方法，其特征在于，步骤(2)所述主材料的粒径为0.1～50μm，优选为20～30μm。6.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘密，何巍，徐悦斌，李跃飞，艾思伟，
申请(专利权)人：宁波亿纬创能锂电池有限公司，
类型：发明
国别省市：