CN105655627A - 一种锂电池浆料快速制备方法 - Google Patents

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祝捷
吴振龙
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Abstract

一种锂电池浆料快速制备方法，它涉及一种制备方法，具体涉及一种锂电池浆料快速制备方法。本发明为了解决现有干法制备锂电池浆料使用的搅拌设备经常损坏的问题。本发明的具体步骤为：步骤一、向制备容器内投料；步骤二、开始搅拌。本发明用于制备锂电池浆料。

Description

一种锂电池浆料快速制备方法
技术领域
本发明涉及一种制备方法，具体涉及一种锂电池浆料快速制备方法，属于锂电池制备领域。
背景技术
目前，现有的锂电池水系负极浆料制备方法主要以湿法搅拌为主，逐步开始有干法开始推广，但原有湿法存在单锅浆料制备时间长，批次间浆料的各项形状指标差距较大等不足之处，现有干法虽然具有单锅浆料的制备耗时较短，且批次间浆料的各项性状指标差距小等优势，但其搅拌时对于设备的低俗扭矩要求较大，原有针对湿法设计的搅拌设备直接使用于干法时损坏几率较大。
发明内容
本发明为了解决现有干法制备锂电池浆料使用的搅拌设备经常损坏的问题，进而提出一种锂电池浆料快速制备方法。
本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明所述方法的具体步骤如下：
步骤一、向制备容器内投料：其具体过程为：
步骤一(一)、均匀投入第一份主材料；
步骤一(二)、均匀投入第一份导电剂；
步骤一(三)、均匀投入第二份主材料；
步骤一(四)、投入含有计算量羟甲基纤维素钠的特定浓度水溶液；
步骤一(五)、均匀投入第三份主材料，并完全覆盖液面；
步骤一(六)、投入含有计算量黄原胶的特定浓度水溶液，完全覆盖，但不与羟甲基纤维素钠水溶液右接触；
步骤一(七)、均匀投入第四份主材料，且完全覆盖液面；
步骤一(八)、均匀投入第二份导电剂；
步骤一(九)、均匀投入第五份主材；
步骤二、开始搅拌：其具体过程为：
步骤二(一)、闭合搅拌釜；
步骤二(二)、打开分散桨，设定分散盘转速10m/min,搅拌桨转速0.3m/min，搅拌时间10min打开分散桨，设定分散盘转速10m/min,搅拌桨转速0.3m/min，搅拌时间10min；
步骤二(三)、打开搅拌釜，刮落搅拌桨、分散桨、釜壁上粘附的大块浆料,之后闭合搅拌釜；
步骤二(四)、打开分散桨，设定分散盘转速18m/min，搅拌桨转速0.5m/min，搅拌时间10min；
步骤二(五)、重复步骤二(三)；
步骤二(六)、投入补足计算量的纯水；
步骤二(七)、打开分散桨，设定分散盘转速18m/min，搅拌桨转速1.0m/min，搅拌时间60min；同时检测浆料温度，待浆料温度达到35℃即判断本步骤搅拌结束；
步骤二(八)、搅拌釜通入设定为20℃的冷却水，分散桨，搅拌桨转速与步骤7相同，打开真空系统，使得釜内压力低于-90KPa，关闭真空系统，连续搅拌1H；
步骤二(九)、打开搅拌釜，重复步骤3，投入计算量的结着材SBR乳液，闭合搅拌釜；
步骤二(十)、打开真空系统，使得搅拌釜内压力低于-90KPa，关闭真空系统，设定搅拌桨转速0.5m/min，搅拌10分钟；
步骤二(十一)、打开搅拌釜，重复步骤二(三)，取样进行检测。
本发明的有益效果是：本方案首先在粘结剂的选用上进行了新的尝试，由原本全部使用羧甲基纤维素钠(CMC)，改为羧甲基纤维素钠(CMC)和黄原胶(K-GUM)的混用，并整体降低粘结剂在浆料活物质中占比，从而在浆料稳定性和可加工性提升的基础下，也相对提高了负极有效活物质的占比，从而使得电池负极的有效容量的提升，增加了负极极板的可加工性。在粘结剂羧甲基纤维素钠(CMC)和黄原胶(K-GUM)水溶液制备之后，采取活物质主材和导电剂以及粘结剂分层投入的办法，从而在各层材料间在搅拌初期即形成一定程度的预混，加快导电剂在浆料中的分散，并以粘结剂水溶液作为缓冲层，使得搅拌机初期低速搅拌时，粘度变化较为和缓，搅拌阻力变化较为均匀，从而降低了对搅拌机搅拌桨结构强度和驱动电机在低转速下的扭力输出要求，使得现有针对湿法设计的搅拌机也能在不进行大改动的情况下完成浆料的快速制备。本发明通过浆料制备搅拌流程和粘结剂的改变双方面同时作用，以期达到在大幅缩短锂电池负极水系浆料的制备时间的基础上，缩小各批次浆料的性状差距，同时具有对设备要求不高，现有设备可不改造或小幅改造的特点。
附图说明
图1是本发明投料时搅拌釜内浆料的结构示意图，图1中1-反应釜，2-主材料，3-导电剂，4-CMC水溶液，5-K-GUM水溶液。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述一种锂电池浆料快速制备方法的具体步骤如下：
步骤一、向制备容器内投料：其具体过程为：
步骤一(一)、均匀投入第一份主材料；
步骤一(二)、均匀投入第一份导电剂；
步骤一(三)、均匀投入第二份主材料；
步骤一(四)、投入含有计算量羟甲基纤维素钠的特定浓度水溶液；
步骤一(五)、均匀投入第三份主材料，并完全覆盖液面；
步骤一(六)、投入含有计算量黄原胶的特定浓度水溶液，完全覆盖，但不与羟甲基纤维素钠水溶液右接触；
步骤一(七)、均匀投入第四份主材料，且完全覆盖液面；
步骤一(八)、均匀投入第二份导电剂；
步骤一(九)、均匀投入第五份主材；
步骤二、开始搅拌：其具体过程为：
步骤二(一)、闭合搅拌釜；
步骤二(二)、打开分散桨，设定分散盘转速10m/min,搅拌桨转速0.3m/min，搅拌时间10min打开分散桨，设定分散盘转速10m/min,搅拌桨转速0.3m/min，搅拌时间10min；
步骤二(三)、打开搅拌釜，刮落搅拌桨、分散桨、釜壁上粘附的大块浆料,之后闭合搅拌釜；
步骤二(四)、打开分散桨，设定分散盘转速18m/min，搅拌桨转速0.5m/min，搅拌时间10min；
步骤二(五)、重复步骤二(三)；
步骤二(六)、投入补足计算量的纯水；
步骤二(七)、打开分散桨，设定分散盘转速18m/min，搅拌桨转速1.0m/min，搅拌时间60min；同时检测浆料温度，待浆料温度达到35℃即判断本步骤搅拌结束；
步骤二(八)、搅拌釜通入设定为20℃的冷却水，分散桨，搅拌桨转速与步骤7相同，打开真空系统，使得釜内压力低于-90KPa，关闭真空系统，连续搅拌1H；
步骤二(九)、打开搅拌釜，重复步骤3，投入计算量的结着材SBR乳液，闭合搅拌釜；
步骤二(十)、打开真空系统，使得搅拌釜内压力低于-90KPa，关闭真空系统，设定搅拌桨转速0.5m/min，搅拌10分钟；
步骤二(十一)、打开搅拌釜，重复步骤二(三)，取样进行检测。
本实施方式中，在投料时，搅拌釜内形成由上至下的多层层叠结构，所述多层层叠机构由上至下依次为主材料、导电剂、主材料、K-GUM水溶剂、主材料、CMC水溶剂、主材料、导电剂、主材料。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种锂电池浆料快速制备方法，其特征在于：所述一种锂电池浆料快速制备方法的具体步骤如下：
步骤一、向制备容器内投料：其具体过程为：
步骤一(一)、均匀投入第一份主材料；
步骤一(二)、均匀投入第一份导电剂；
步骤一(三)、均匀投入第二份主材料；
步骤一(四)、投入含有计算量羟甲基纤维素钠的特定浓度水溶液；
步骤一(五)、均匀投入第三份主材料，并完全覆盖液面；
步骤一(六)、投入含有计算量黄原胶的特定浓度水溶液，完全覆盖，但不与羟甲基纤维素钠水溶液右接触；
步骤一(七)、均匀投入第四份主材料，且完全覆盖液面；
步骤一(八)、均匀投入第二份导电剂；
步骤一(九)、均匀投入第五份主材；
步骤二、开始搅拌：其具体过程为：
步骤二(一)、闭合搅拌釜；
步骤二(二)、打开分散桨，设定分散盘转速10m/min,搅拌桨转速0.3m/min，搅拌时间10min打开分散桨，设定分散盘转速10m/min,搅拌桨转速0.3m/min，搅拌时间10min；
步骤二(三)、打开搅拌釜，刮落搅拌桨、分散桨、釜壁上粘附的大块浆料,之后闭合搅拌釜；
步骤二(四)、打开分散桨，设定分散盘转速18m/min，搅拌桨转速0.5m/min，搅拌时间10min；
步骤二(五)、重复步骤二(三)；
步骤二(六)、投入补足计算量的纯水；
步骤二(七)、打开分散桨，设定分散盘转速18m/min，搅拌桨转速1.0m/min，搅拌时间60min；同时检测浆料温度，待浆料温度达到35℃即判断本步骤搅拌结束；
步骤二(八)、搅拌釜通入设定为20℃的冷却水，分散桨，搅拌桨转速与步骤7相同，打开真空系统，使得釜内压力低于-90KPa，关闭真空系统，连续搅拌1H；
步骤二(九)、打开搅拌釜，重复步骤3，投入计算量的结着材SBR乳液，闭合搅拌釜；
步骤二(十)、打开真空系统，使得搅拌釜内压力低于-90KPa，关闭真空系统，设定搅拌桨转速0.5m/min，搅拌10分钟；
步骤二(十一)、打开搅拌釜，重复步骤二(三)，取样进行检测。
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