CN102145329A - 一种锂离子电池电极浆料的合浆工艺 - Google Patents

一种锂离子电池电极浆料的合浆工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种锂离子电池电极浆料的合浆工艺，属于电化学技术领域。该工艺包括以下步骤：稀释粘结剂，搅拌速度5～20转/分钟，搅拌10～50分钟；加入导电剂，搅拌速度5～20转/分钟，搅拌10～50分钟；把活性物质分三次或以上加入料桶，每次加入活性物质，搅拌速度10～25转/分钟，搅拌5～30分钟；用液体泵将浆料送入超声设备进行超声分散，液体泵出口压力0.05～1.0MPa，超声波频率1.0～10kHz，浆料经过超声处理后直接送入涂布机进行涂布。本发明主要利用超声空化作用分散浆料，浆料经过超声处理后直接送入涂布机涂布，简化了工艺流程，大大提高了生产效率，提高了浆料均匀性、稳定性及涂布质量。

Description

一种锂离子电池电极浆料的合浆工艺
技术领域
本发明涉及一种锂离子电池电极浆料的合浆工艺，属于电化学技术领域。
背景技术
在锂离子电池生产中，电极浆料的均匀性、稳定性是关系到电池一致性、稳定性的关键因素，是提高锂离子电池的安全性，减少因浆料团聚及涂布质量问题引起的微短路的重要条件。优良的合浆方法不仅可以提高浆料的均匀性和稳定性，还可以提高生产效率和原料的利用率，减少原料浪费，降低生产成本。因此，提高生产效率、提高浆料的均匀性和稳定性成为所有电池企业非常关注的工艺要点之一。
发明内容
本发明的目的在于提供一种锂离子电池电极浆料的合浆工艺。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是，一种锂离子电池电极浆料的合浆工艺，先机械搅拌，然后超声波分散制备锂离子电池电极浆料，包括以下步骤：（1）把粘结剂与溶剂加入料桶中，公转速度5～20转/分钟，搅拌10～50分钟；（2）把导电剂加入料桶，公转速度5～20转/分钟，搅拌10～50分钟；（3）把活性物质加入料桶，公转速度10～25转/分钟、分散速度200～2000转/分钟，搅拌5～30分钟，制成浆料；（4）将上述浆料送入超声设备进行超声分散，超声波频率1.0～10kHz，浆料经过超声分散后直接送入涂布机涂布。
所述的粘结剂为水性粘结剂LA体系或SBR体系。
所述的溶剂为去离子水。
所述的导电剂为乙炔黑、导电石墨、导电碳黑、SuperP、VGCF或CNT。
各成分按重量份为：溶剂35.0～50.0份、导电剂1.3～4.0份、粘结剂1.3～2.5份、活性物质43.5～62.4份。
所述的活性物质为锂离子电池正极活性物质或负极活性物质。
活性物质分三次或以上加入料桶。
用液体泵将浆料送入超声设备，液体泵出口压力0.05～1.0Mpa。
本发明的有益效果：（1）本发明中的浆料经超声处理后直接送入涂布机涂布，简化了工艺流程，大大提高了生产效率；（2）使用本合浆工艺制备的浆料的均匀性、稳定性得到了改善；（3）极大的改善了传统工艺合浆时间长的问题。
附图说明
图1为由实施例1所得正极浆料涂在铝箔上的扫描电镜图；
图2为由实施例2所得负极浆料涂在铜箔上的扫描电镜图；
图3为由采用真空合浆机机械搅拌合成正极浆料涂在铝箔上的扫描电镜图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详述。
实施例1
本实施例锂离子电池电极浆料的合浆工艺，采用以下步骤：
（1）将1.8份水性粘结剂LA133与40份去离子水加入料桶中机械搅拌，公转速度20转/分钟，搅拌30分钟；
（2）把1.5份导电碳黑加入料桶，公转速度20转/分钟，搅拌30分钟；
（3）把50份正极活性物质磷酸亚铁锂分三次或以上加入料桶，每次加入磷酸亚铁锂，公转速度20转/分钟、分散速度1000转/分钟，搅拌20分钟，制成浆料；
（4）用液体泵将浆料送入超声设备进行超声分散，液体泵出口压力0.5MPa，超声波频率5kHz，浆料经过超声分散后直接送入涂布机涂布。
实施例2
本实施例锂离子电池电极浆料的合浆工艺，采用以下步骤：
（1）将2份水性粘结剂LA133与50份去离子水加入料桶中机械搅拌，公转速度20转/分钟，搅拌40分钟；
（2）把3份导电剂乙炔黑加入料桶，公转速度15转/分钟，搅拌35分钟；
（3）把50份负极活性物质人造石墨分三次或以上加入料桶，每次加入人造石墨，公转速度20转/分钟、分散速度1000转/分钟，搅拌30分钟，制成浆料；
（4）用液体泵将浆料送入超声设备进行超声分散，液体泵出口压力0.5MPa，超声波频率10kHz，浆料经过超声分散后直接送入涂布机涂布。
对比例1
采用真空合浆机机械搅拌合成正极浆料。
采用本发明的实施例1合浆用时2小时，采用真空合浆机机械搅拌合浆的对比例1合浆用时4.5小时，可见，本发明合浆工艺能缩短合浆时间，极大的提高生产效率；另外，由SEM图1、3可知，采用本发明合浆的实施例1与采用真空合浆机搅拌合浆的对比例1相比，所合的浆料更均匀。

Claims (8)

1.一种锂离子电池电极浆料的合浆工艺，其特征在于，先机械搅拌、然后超声波分散制备锂离子电池电极浆料，包括以下步骤：
（1）将粘结剂与溶剂加入料桶中机械搅拌，搅拌速度5～20转/分钟，搅拌10～50分钟；
（2）把导电剂加入料桶，搅拌速度5～20转/分钟，搅拌10～50分钟；
（3）把活性物质加入料桶，搅拌速度10～25转/分钟、分散速度200～2000转/分钟，搅拌5～30分钟，制成浆料；
（4）将上述浆料送入超声设备进行超声分散，超声波频率1.0～10kHz。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池电极浆料的合浆工艺，其特征在于，所述的粘结剂为水性粘结剂LA体系或SBR体系。
3.根据权利要求1所述的锂离子电池电极浆料的合浆工艺，其特征在于，所述的溶剂为去离子水。
4.根据权利要求1所述的锂离子电池电极浆料的合浆工艺，其特征在于，所述的导电剂为乙炔黑、导电石墨、导电碳黑、SuperP、VGCF或CNT。
5.根据权利要求1所述的锂离子电池电极浆料的合浆工艺，其特征在于，所述的活性物质为锂离子电池正极活性物质或负极活性物质。
6.根据权利要求1所述的锂离子电池电极浆料的合浆工艺，其特征在于，各成分按重量份为：溶剂35.0～50.0份、导电剂1.3～4.0份、粘结剂1.3～2.5份、活性物质43.5～62.4份。
7.根据权利要求1所述的锂离子电池电极浆料的合浆工艺，其特征在于，步骤（3）中活性物质分三次或以上加入。
8.根据权利要求1所述的锂离子电池电极浆料的合浆工艺，其特征在于，步骤（4）中用液体泵将浆料送入超声设备，液体泵出口压力0.05～1.0Mpa。
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