CN105185952A - 一种锂离子电池正极匀浆方法 - Google Patents

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任宁
孙延先
金菊凤
任晴晴
卢达
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    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Abstract

本发明涉及一种电池正极材料的匀浆方法，特别涉及一种锂离子电池正极匀浆方法。一种锂离子电池正极匀浆方法，该方法包括以下步骤：a、将包括粘结剂、导电剂、主料在内的电极正极干粉料一次性全部投入至V型搅拌机内，搅拌45-60分钟得到混合料；b、将混合料转至匀浆锅内，根据电极正极的配方加入部分溶剂，搅拌30-40分钟；c、向匀浆锅内加入剩余溶剂，继续搅拌3小时以上。该方法通过引入V型搅拌机改变匀浆工艺，简化操作步骤、缩短匀浆周期、提高生产效率和产品质量。

Description

一种锂离子电池正极匀浆方法
技术领域
本发明涉及一种电池正极材料的匀浆方法，特别涉及一种锂离子电池正极匀浆方法。
背景技术
锂离子电池因其单体输出电压高、比能量高、寿命长及自放电率低等优点，在电池市场中得到了快速推进，一些生产厂家开始扩大生产规模。
匀浆工序提供了电极材料浆液，是锂离子电池生产过程中的首端环节，也是极为重要的环节。它既制约着生产周期的长短，又对产品性能有重要影响。现有的正极匀浆方法，采用了打胶机和匀浆锅两种设备，先在打胶机中将粘结剂分散在溶剂中，制成胶状，此步骤用时2~3小时，然后将胶体转移至匀浆锅中，再同时往匀浆锅内加入导电剂，搅拌2~3小时后，加入主料1和部分溶剂，分散0.5小时后，再加入主料2及剩余溶剂，以上过程需定期刮料，待料全部加完后，继续搅拌3~4小时。此过程总时长为7.5~10.5小时。这种方法周期过长，且操作繁琐，已经不适合日益扩大的生产需要。
发明内容
本发明提供一种锂离子电池正极匀浆方法，通过引入V型搅拌机改变匀浆工艺，简化操作步骤、缩短匀浆周期、提高生产效率和产品质量。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种锂离子电池正极匀浆方法，该方法包括以下步骤：
a、将包括粘结剂、导电剂、主料在内的电极正极干粉料一次性全部投入至V型搅拌机内，搅拌45-60分钟得到混合料；
b、将混合料转至匀浆锅内，根据电极正极的配方加入部分溶剂，搅拌30-40分钟；
c、向匀浆锅内加入剩余溶剂，继续搅拌3小时以上。
作为优选，所述的V型搅拌机包括支架、V型料筒和驱动装置，V型料筒通过水平设置的转轴安装在支架上，转轴由驱动装置带动转动，V型料筒内部设有搅拌轴和由搅拌轴带动转动的搅拌桨叶，V型料筒的纵截面为V型。V型搅拌机既有内置的平行于地面方向的搅拌桨叶，又能在驱动装置的带动下自身垂直地面方向旋转。
作为优选，V型料筒上设有至少一个进出料口。
作为优选，V型料筒为中心对称结构，所述的搅拌轴安装于V型料筒的底部轴心处，所述的搅拌桨叶水平方向设置。
本发明的有益效果是：V型搅拌机既有内置的平行于地面方向的搅拌桨叶，又能自身垂直地面方向旋转。这种叠加的效果可将电极干粉料快速混匀，简化了操作过程，缩短了匀浆周期，提高了生产效率，并能够提高浆液的分散程度，继而提高产品的质量。
附图说明
图1是本发明的主视结构示意图；
图中：1、支架，2、V型料筒，3、驱动装置，4、转轴，5、搅拌轴，6、搅拌桨叶，7、进出料口。
具体实施方式
下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。应当理解，本发明的实施并不局限于下面的实施例，对本发明所做的任何形式上的变通和/或改变都将落入本发明保护范围。
在本发明中，若非特指，所有的份、百分比均为重量单位，所采用的设备和原料等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。
本发明中，电极干粉料的配方为常规技术，非本发明的研究重点因此不做详述。
实施例：
如图1所示的V型搅拌机，包括支架1、V型料筒2和驱动装置3，V型料筒通过水平设置的转轴4安装在支架上，转轴由驱动装置带动转动，V型料筒内部设有搅拌轴5和由搅拌轴带动转动的搅拌桨叶6，V型料筒的纵截面为V型。V型搅拌机既有内置的平行于地面方向的搅拌桨叶，又能在驱动装置的带动下自身垂直地面方向旋转。V型料筒顶部设有2个进出料口7。V型料筒夹角为80o；料筒直径40cm；搅拌桨叶直径2cm，搅拌桨叶的表面焊接有可促进搅拌的分叉；搅拌机最高旋转速度120r/min，可以定角度停止。
电极干粉料为主料锰酸锂和镍钴锰三元材料、粘结剂PVDF、导电剂Super-P和Ks-6，有机溶剂为NMP。
将电极干粉料由进出料口上料后，开启搅拌轴，使内置的平行于地面方向的搅拌桨叶工作，同时开启转轴，使V型搅拌机自身进行垂直地面方向旋转。以60r/min的速度搅拌45分钟后，以垂直地面（90o）停止设备，将混匀的电极干粉料由进出料口放至匀浆锅内，加入部分有机溶剂后进行搅拌，30分钟后，加入剩余的有机溶剂，并继续搅拌3小时。有机溶剂的加入量根据现场进行调节，一般控制每批次加入一半左右的有机溶剂。测试浆液粘度，符合要求后进行过筛，即得到用于下个工序的正极浆液。
本发明的优点在于对粉末材料搅拌地更加彻底，混合地更加均匀，叠加的效果缩短了搅拌时间，提高了生产效率和产品质量。对比数据见表1。
表1
项目 匀浆周期 加料次数 刮料次数 人工
原方法 9小时 3次 4次 2
本发明方法 5小时 2次 2次 1
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (5)

1.一种锂离子电池正极匀浆方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
a、将包括粘结剂、导电剂、主料在内的电极正极干粉料一次性全部投入至V型搅拌机内，搅拌45-60分钟得到混合料；
b、将混合料转至匀浆锅内，根据电极正极的配方加入部分溶剂，搅拌30-40分钟；
c、向匀浆锅内加入剩余溶剂，继续搅拌3小时以上。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池正极匀浆方法，其特征在于：所述的V型搅拌机包括支架、V型料筒和驱动装置，V型料筒通过水平设置的转轴安装在支架上，转轴由驱动装置带动转动，V型料筒内部设有搅拌轴和由搅拌轴带动转动的搅拌桨叶，V型料筒的纵截面为V型。
3.根据权利要求1所述的锂离子电池正极匀浆方法，其特征在于：V型料筒上设有至少一个进出料口。
4.根据权利要求1所述的锂离子电池正极匀浆方法，其特征在于：V型料筒为中心对称结构，所述的搅拌轴安装于V型料筒的底部轴心处，所述的搅拌桨叶水平方向设置。
5.根据权利要求2所述的锂离子电池正极匀浆方法，其特征在于：V型料筒夹角为80-85o，料筒直径为40-42cm；搅拌桨叶直径为2cm，搅拌桨叶的表面焊接有可促进搅拌的分叉。
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