CN104324626A - 一种锂电池正极浆料优化分散方法及其制浆装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及锂电池技术领域，具体涉及一种锂电池正极浆料优化分散方法及其制浆装置。包括1）将不同配比的浆料通过小试在浆料充分均匀分散的情况下测定电导率；2）将步骤1）得到的数据作为基准值在电导率测试仪微处理器中进行存储并预设；3）通过电导率测试仪实时监测不同温度下不同位置浆料的电导率，并将得到的数据与控制器中预设的基准值进行对比，以对浆料的均匀性进行评价，当实时监测的电导率与预设的基准值相符时，从而确定制浆的结束时间。制浆装置包括主体，主体上设有用于控制制浆装置开关的控制器、与控制器相连的三个电导率测试仪和搅拌器。通过该方法采用该装置对浆料的分散状况进行实时掌控，精确控制制浆的结束时间。
Description
技术领域
本发明涉及锂电池技术领域，具体涉及一种锂电池正极浆料优化分散方法及其制浆装置。
背景技术
锂电池是20世纪开发成功的新型高能电池。锂电池具有电压高，能量密度大，循环性能好，自放电小，无记忆效应，工作温度范围宽等优点，锂电池的应用也越来越广泛，因此锂电池的性能的好坏对其应用产生巨大影响。锂电池浆料制备分为正、负极浆料，正极浆料由粘接剂、导电剂、活性物质、溶剂组成，正极浆料是否分散均匀直接影响到电池的容量等电池性能，进而影响电池的使用寿命。目前没有对正极浆料的分散均匀性的方便有效的评价检测方法，也没有关于如何对其进行均匀分散的操作方法及工艺参数的确定方法。传统的对浆料分散效果的评价检测方法主要是对浆料的细度、粘度及其他特性进行抽样检测，并根据检测结果来确定并优化调整工艺参数，这种方法虽简单快捷，但是其抽样由于量少、在搅拌机内取样位置差异以及细度值差异较大，不能充分反映浆料的整体的效果，另外由于材料本身粒径、比表面积等理化参数的影响，提高搅拌转速和延长搅拌时间等工艺参数，未必能在细度参数上得到明显的体现，这给最佳工艺参数的确定带来困难。因此一种能够充分均匀分散浆料的方法对确保电池的优良性能起到了关键的作用。
发明内容
本发明的目的是为了克服目前的锂电池的正极浆料在制备过程中不能充分均匀分散，从而对锂电池的综合性能产生不利影响的问题，提供了一种锂电池正极浆料优化分散方法。
本发明的另一个目的是提供一种用于一种锂电池正极浆料优化分散方法的制浆装置。
为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：
一种锂电池正极浆料优化分散方法，包括以下步骤：
1）将不同配比的浆料，通过小试在浆料充分均匀分散的情况下测定浆料在不同温度下的电导率；
2）将步骤1）得到的数据作为基准值在与电导率测试仪相连的控制器中进行存储并预设；
3）通过电导率测试仪实时监测不同温度下制浆装置中不同位置浆料的电导率，并将得到的数据与控制器中预设的基准值进行对比，以对浆料的均匀性进行评价，当实时监测的电导率与预设的基准值相符时，从而确定制浆的结束时间。
锂电池生产过程中浆料的制备就将粘接剂、导电剂、活性物质、溶剂组成混合、分散均匀的过程，正极浆料的材料类型、配方及固含量固定后，随着搅拌，浆料的黏度和电导率会发生变化，但搅拌到一定的时间浆料的电导率会趋于稳定，反过来通过电导率的情况也能确定浆料是否分散均匀，分散效果是否良好。本发明的分散方法就是通过实时检测浆料的电导率从而对浆料的分散均匀性进行评价，从而确保得到更加均匀的正极浆料。
作为优选，所述步骤3）监测不同位置浆料的电导率时，采用两个电导率测试仪并分别将两个电导率测试仪的测试电极均匀固定于制浆装置的内壁上，测定制浆装置内两组固定位置的浆料的电导率，其中测试电极与制浆装置的内壁绝缘。
两个电导率固定于制浆装置内壁，可以对制浆装置内固定位置处的浆料进行一个电导率检测，两个电导率测试仪的测试电极均匀分布，可以避免产生局部特殊性对测试结果的影响。
作为优选，所述测试电极的位置位于制浆装置内壁的下部。由于浆料中的固体组分容易下沉，因此浆料底部的电导率更能够真实反映浆料的分散情况。
作为优选，所述步骤3）监测不同位置浆料的电导率时，采用一个电导率测试仪动态地对浆料的电导率进行测试，具体为：首先将电导率测试仪的两个测试电极的相对距离固定，然后将两个测试电极在浆料中不停地移动，测试不同位置浆料的电导率。
在浆料内部设置电导率测试仪，并将电导率测试仪在浆料中不停地移动，可以实时地对浆料内部各个部位进行监测，从而使得得到的数据更加具有均匀性，能够有效的提高监测结果的准确性。
一种锂电池正极浆料优化分散方法的制浆装置，包括主体，主体上设有用于控制制浆装置开关的控制器、与控制器相连的三个电导率测试仪和搅拌器，电导率测试仪包括两个测试电极，其中主体内壁下部设有两组测试电极，两组测试电极均匀布置；主体内中部设有一组相对距离固定并可以作水平旋转的测试电极。
主体内壁下部设置的两组测试电极可以对浆料的整体进行检测反馈，而主体内部的测试电极，同构水平旋转，可以实时的对浆料内部各个位置进行检测，从而尽可能地增加检测的范围，以便提高检测结果的真实准确度。
作为优选，主体内设有温度检测仪。温度检测仪对浆料的温度实时监测，同时反馈到控制器，从而使控制器对数据进行温度补偿计算。
作为优选，主体为空心结构，主体壁底部设有冷却水进水口，主体壁上部设有冷却水出水口。冷却水可以为浆料的制备提供更好的温度环境，使温度尽量与小试时的温度一致，从而增加浆料监测的数据的均匀性，提高监测数据的准确真实性。
本发明与现有技术相比，有益效果是：将浆料分散情况通过采用电导率进行了定量描述，从而使得对浆料分散情况的监测更加的精准，并且能够对浆料的分散情况进行实时的反应，从而助于对操作时间等工艺参数的确定，具有良好均匀性的浆料对电池性能的保障起到了关键作用。另外，由于对制浆的结束时间进行了掌握，从而对操作时间进行有效的控制，不仅避免了设备的过多损耗，而且可以节约能源，避免浪费。
附图说明
图1是本发明的一种制浆装置的结构示意图。
图中：1主体，2控制器，3电导率测试仪，4搅拌器，5测试电极，6温度检测仪，7进水口，8出水口。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明的技术方案作进一步描述说明。
如果无特殊说明，本发明的实施例中所采用的原料均为本领域常用的原料，实施例中所采用的方法，均为本领域的常规方法。
实施例1：
一种锂电池正极浆料优化分散方法，包括以下步骤：
1）将不同配比的浆料，预先通过小试在浆料充分均匀分散，并在该状态下下分别测定浆料在不同温度下的电导率；
2）将步骤1）得到的数据作为基准值在与电导率测试仪相连的控制器中进行存储并预设；
3）通过电导率测试仪实时监测不同温度下制浆装置中不同位置浆料的电导率，并将得到的数据与控制器中预设的基准值进行对比，以对浆料的均匀性进行评价，当实时监测的电导率与预设的基准值相符时，从而确定制浆的结束时间。其中，采用两个电导率测试仪并分别将两个电导率测试仪的测试电极均匀固定于制浆装置的内壁的下部，测定制浆装置内两组固定位置的浆料的电导率，并且测试电极与制浆装置的内壁绝缘；另外还采用一个电导率测试仪动态地对浆料的电导率进行测试，具体为：首先将电导率测试仪的两个测试电极的相对距离固定，然后将两个测试电极在浆料中不停的移动，测试不同位置浆料的电导率。
所使用的一种锂电池正极浆料优化分散方法的制浆装置为，包括主体1，主体1壁为空心结构，主体1上设有用于控制制浆装置开关的控制器2、与控制器2相连的三个电导率测试仪3和搅拌器4，电导率测试仪3包括两个测试电极5，主体1内壁下部设有两组测试电极5，两组测试电极均匀布置；主体1内中部设有一组相对距离固定并可以作水平旋转的测试电极5，并且主体1内底部设置有温度检测仪6，主体1壁底部设置有冷却水进水口7，主体1壁上部设有冷却水出水口8。
主要过程通过三个电导率测试仪3对主体1内的浆料的不同部位的电导率进行监测，实时掌握浆料的分散情况，从而最终精确地确认浆料充分分散的时间，为锂电池的制备提供了保障。
Claims (8)
1.一种锂电池正极浆料优化分散方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）将不同配比的浆料，通过小试在浆料充分均匀分散的情况下测定浆料在不同温度下的电导率；
2）将步骤1）得到的数据作为基准值在与电导率测试仪相连的控制器中进行存储并预设；
3）通过电导率测试仪实时监测不同温度下制浆装置中不同位置浆料的电导率，并将得到的数据与控制器中预设的基准值进行对比，以对浆料的均匀性进行评价，当实时监测的电导率与预设的基准值相符时，从而确定制浆的结束时间。
2.根据权利要求1所述的一种锂电池正极浆料优化分散方法，其特征在于，所述步骤3）监测不同位置浆料的电导率时，采用两个电导率测试仪并分别将两个电导率测试仪的测试电极均匀固定于制浆装置的内壁上，测定制浆装置内两组固定位置的浆料的电导率，其中测试电极与制浆装置的内壁绝缘。
3.根据权利要求2所述的一种锂电池正极浆料优化分散方法，其特征在于，所述测试电极的位置位于制浆装置内壁的下部。
4.根据权利要求1或2所述的一种锂电池正极浆料优化分散方法，其特征在于，所述步骤3）监测不同位置浆料的电导率时，采用一个电导率测试仪动态地对浆料的电导率进行测试，具体为：首先将电导率测试仪的两个测试电极的相对距离固定，然后将两个测试电极在浆料中不停的移动，测试不同位置浆料的电导率。
5.根据权利要求1或2所述的一种锂电池正极浆料优化分散方法，其特征在于，其特征在于，所用的制浆装置包括主体，主体上设有用于控制制浆装置开关的控制器、与控制器相连的三个电导率测试仪和搅拌器，电导率测试仪包括两个测试电极，其中主体内壁下部设有两组测试电极，两组测试电极均匀布置；主体内中部设有一组相对距离固定并可以作水平旋转的测试电极。
6.一种如权利要求1或2或3所述的一种锂电池正极浆料优化分散方法的制浆装置，其特征在于，包括主体，主体上设有用于控制制浆装置开关的控制器、与控制器相连的三个电导率测试仪和搅拌器，电导率测试仪包括两个测试电极，其中主体内壁下部设有两组测试电极，两组测试电极均匀布置；主体内中部设有一组相对距离固定并可以作水平旋转的测试电极。
7.根据如权利要求6所述的一种锂电池正极浆料优化分散方法的制浆装置，其特征在于，主体内设有温度检测仪。
8.根据如权利要求6所述的一种锂电池正极浆料优化分散方法的制浆装置，其特征在于，主体为空心结构，主体壁底部设有冷却水进水口，主体壁上部设有冷却水出水口。
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