CN107442025A - 一种锂离子电池电极浆料存储方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种锂离子电池电极浆料存储方法，其包括抽真空、恒温、静置、搅拌1和搅拌2等步骤，在真空恒温间断性搅拌工艺条件下存储电极浆料。本发明提高了浆料存储的稳定性，有利于涂覆工序对涂覆面密度的控制；提高了制造的稳定性和提高了生产效率，降低了涂覆工序的报废率，节省了制造成本；使制浆工序与涂覆工序有效衔接，保证了生产的连续性，充分发挥了生产效率。

Description

一种锂离子电池电极浆料存储方法
技术领域
本发明涉及锂离子电池浆料技术领域，尤其是涉及一种锂离子电池电极浆料存储方法。
背景技术
现有技术中存储锂离子电池浆料的方法是将分散好的电极浆料泵入在储浆罐内，在常温常压下持续低速搅拌，但是这种现有技术存在浆料存储时间短的问题，极限存储时间为72小时。这种锂离子电池浆料的存储方法，存储电极浆料时间的短，在目前锂离子电池大规模化生产过程中，不利于制浆工序和涂覆工序的衔接，同时不能充分发挥制浆工序的设备利用率，不能保证生产线的连续性生产，影响生产效率；在电极浆料的存储期间，持续的搅拌直接导致浆料的粘度变小；浆料中的高分子材料会在持续的长时间剪切力作用下导致高分子结构破化，同时浆料温度升高，使浆料粘度持续降低，严重影响到涂覆工序中涂覆面密度，使涂覆面密度偏低，甚至超出设计规格要求而报废，增加了制造成本。
中国专利公开号CN101114706A，专利公开日为2008年1月30日，公开了一种锂离子电池电极浆料储存桶，其利用不断的搅拌和往浆料加压等方法延长电极浆料的存储时间，提高锂离子电池浆料的利用率；但是如上所述，持续长时间的搅拌会破环电极浆料中到分子材料的组织结构，使浆料温度升高，使浆料的粘度急剧下降，严重影响后续处理工艺，影响锂电池的性能，甚至造成所制得的锂离子电池极板报废，增加了制造成本。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种具有延长锂离子电池浆料存储时间，能提高浆料稳定性和提高后续生产效率的锂离子电池电极浆料的存储方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种锂离子电池电极浆料存储方法，包括以下步骤：
a）抽真空：将制备好的电极浆料泵入储浆罐内，抽真空至-0.1～0.1MPa；
b）恒温：将储浆罐温度控制在10～25℃；
c）静置：将电极浆料静置4～8小时；
d）搅拌1：以20～25Hz的搅拌速度搅拌0.5～1小时；
e）搅拌2：以10～15Hz的搅拌速度搅拌6～12小时；
f）循环步骤c至步骤e。
步骤d中采用相对较高速时间较短的搅拌速度可以使浆料成分分散，但是搅拌速度较快同时会产生较多的热量，因此需要在步骤e中降低搅拌速度；由于电极浆料自身可以在4～8小时内保持性能的相对稳定，因此也可以利用这一特性将电极浆料静置处理，这样在不影响电极浆料稳定性的条件下，减少热量的产生，降低温控系统的工作压力，降低成本。
作为优选，步骤a中，抽真空至-0.06～0.09MPa。
作为优选，步骤b～e中，维持储浆罐内的真空度为-0.06～0.09MPa。
作为优选，步骤b中，控制储浆罐内温度为15～20℃。
作为优选，步骤c～e中，控制储浆罐内温度为15～20℃。
作为优选，步骤d和e中的搅拌方式为机械搅拌或磁力搅拌。
本发明采用在真空恒温条件下，结合低速搅拌与静置的方式，一方面避免电极浆料在持续长时间搅拌下，电极浆料粘度的变化；恒温下，可以避免因搅拌使浆料温度升高；真空下，可以避免浆料中气泡的产生（气泡会导致涂覆产生凹坑缺陷）；提高了浆料存储的稳定性，有利于涂覆工序对涂覆面密度的控制；提高了制造的稳定性和提高了生产效率；降低了涂覆工序的报废率，节省了制造成本；另一方面延长了电极浆料的保质期至96小时以上，可以充分发挥制浆设备的利用率，使制浆工序与涂覆工序有效衔接，保证了生产的连续性，充分发挥了生产效率。
因此，本发明具有以下有益效果：
（1）提高了浆料存储的稳定性，有利于涂覆工序对涂覆面密度的控制；
（2）提高了制造的稳定性和提高了生产效率，降低了涂覆工序的报废率，节省了制造成本；
（3）使制浆工序与涂覆工序有效衔接，保证了生产的连续性，充分发挥了生产效率。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图；
图2为本发明存储的电极浆料粘度特性随时间变化图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步的说明。
实施例1
一种锂离子电池电极浆料存储方法，包括以下步骤：
a）抽真空：将制备好的电极浆料泵入储浆罐内，抽真空至-0.1MPa；
b）恒温：将储浆罐温度控制在10℃；
c）静置：将电极浆料静置4小时；
d）搅拌1：以20Hz的搅拌速度搅拌0.5小时；
e）搅拌2：以10Hz的搅拌速度搅拌6小时；
f）循环步骤c至步骤e；
其中，步骤b～e中，维持储浆罐内的真空度为-0.1MPa，步骤c～e中，控制储浆罐内温度为10℃，步骤d和e中的搅拌方式为机械搅拌。
实施例2
一种锂离子电池电极浆料存储方法，包括以下步骤：
a）抽真空：将制备好的电极浆料泵入储浆罐内，抽真空至0.1MPa；
b）恒温：将储浆罐温度控制在25℃；
c）静置：将电极浆料静置8小时；
d）搅拌1：以25Hz的搅拌速度搅拌1小时；
e）搅拌2：以15Hz的搅拌速度搅拌12小时；
f）循环步骤c至步骤e；
其中，步骤b～e中，维持储浆罐内的真空度为0.1MPa，步骤c～e中，控制储浆罐内温度为25℃，步骤d和e中的搅拌方式为磁力搅拌。
实施例3
一种锂离子电池电极浆料存储方法，包括以下步骤：
a）抽真空：将制备好的电极浆料泵入储浆罐内，抽真空至-0.06MPa；
b）恒温：将储浆罐温度控制在15℃；
c）静置：将电极浆料静置4小时；
d）搅拌1：以20Hz的搅拌速度搅拌0.5小时；
e）搅拌2：以10Hz的搅拌速度搅拌6小时；
f）循环步骤c至步骤e；
其中，步骤b～e中，维持储浆罐内的真空度为-0.06MPa，步骤c～e中，控制储浆罐内温度为15℃，步骤d和e中的搅拌方式为机械搅拌。
实施例4
一种锂离子电池电极浆料存储方法，包括以下步骤：
a）抽真空：将制备好的电极浆料泵入储浆罐内，抽真空至0.09MPa；
b）恒温：将储浆罐温度控制在20℃；
c）静置：将电极浆料静置8小时；
d）搅拌1：以25Hz的搅拌速度搅拌1小时；
e）搅拌2：以15Hz的搅拌速度搅拌12小时；
f）循环步骤c至步骤e；
其中，步骤b～e中，维持储浆罐内的真空度为0.09MPa，步骤c～e中，控制储浆罐内温度为20℃，步骤d和e中的搅拌方式为磁力搅拌。
实施例5
一种锂离子电池电极浆料存储方法，包括以下步骤：
a）抽真空：将制备好的电极浆料泵入储浆罐内，抽真空至0.01MPa；
b）恒温：将储浆罐温度控制在17℃；
c）静置：将电极浆料静置5小时；
d）搅拌1：以23Hz的搅拌速度搅拌0.7小时；
e）搅拌2：以12Hz的搅拌速度搅拌9小时；
f）循环步骤c至步骤e；
其中，步骤b～e中，维持储浆罐内的真空度为0.01MPa，步骤c～e中，控制储浆罐内温度为17℃，步骤d和e中的搅拌方式为机械搅拌。
实施例6
一种锂离子电池电极浆料存储方法，包括以下步骤：
a）抽真空：将制备好的电极浆料泵入储浆罐内，抽真空至0.01MPa；
b）恒温：将储浆罐温度控制在16℃；
c）静置：将电极浆料静置5小时；
d）搅拌1：以23Hz的搅拌速度搅拌0.6小时；
e）搅拌2：以12Hz的搅拌速度搅拌8小时；
f）循环步骤c至步骤e；
其中，步骤b～e中，维持储浆罐内的真空度为0.01MPa，步骤c～e中，控制储浆罐内温度为16℃，步骤d和e中的搅拌方式为磁力搅拌。
上述实施例中，当需要电池浆料用于涂覆，可以从步骤e之后取出浆料用于后续制备步骤，否则进行步骤f即重复步骤c到e直至进入浆料涂覆等步骤。
存储性能检测：
本发明中锂离子电池电极浆料的存储性能通过浆料的粘度进行表征；
以现有技术中将电池浆料在常温常压下持续低速搅拌方式为对比样，检测总时间为96小时；
由图2可以看出，依据本发明工艺存储的电极浆料的粘度控制在6000MPa·s左右，即5700～6300MPa·s之间，粘度变化区间小，表面电极浆料稳定性良好。依据对比样工艺存储的电极浆料的粘度持续下降，在处理时间为0～48小时之间，电极浆料粘度下降缓慢，电极浆料性能尚可，稳定性也尚可，但是在处理48小时之后，电极浆料的粘度急剧下降，电极浆料的稳定也随之急剧下降，这是由于持续不断的搅拌后，电极浆料的温度上升，长时间的剪切力作用下破坏浆料内部高分子组分的结构导致的，此时的电极浆料若用于电极涂覆，则会严重影响涂覆工序中的涂覆面密度，甚至是电极报废；处理72小时后，电极浆料的粘度更加剧烈的降低，并完全超出可加工利用的范畴，也即电极浆料完全报废。由此可见，采用本发明中电极浆料存储方法存储的电极浆料可以在长时间内保持电极浆料的稳定性，保证涂覆工序的顺利进行，也避免了电极浆料的浪费。

Claims (6)

1.一种锂离子电池电极浆料存储方法，其特征在于包括以下步骤：
a）抽真空：将制备好的电极浆料泵入储浆罐内，抽真空至-0.1～0.1MPa；
b）恒温：将储浆罐温度控制在10～25℃；
c）静置：将电极浆料静置4～8小时；
d）搅拌1：以20～25Hz的搅拌速度搅拌0.5～1小时；
e）搅拌2：以10～15Hz的搅拌速度搅拌6～12小时；
f）循环步骤c至步骤e。
2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池电极浆料存储方法，其特征在于：所述步骤a中，抽真空至-0.06～0.09MPa。
3.根据权利要求1所述的一种锂离子电池电极浆料存储方法，其特征在于：所述步骤b～e中，维持储浆罐内的真空度为-0.06～0.09MPa。
4.根据权利要求1所述的一种锂离子电池电极浆料存储方法，其特征在于：所述步骤b中，控制储浆罐内温度为15～20℃。
5.根据权利要求1所述的一种锂离子电池电极浆料存储方法，其特征在于：所述步骤c～e中，控制储浆罐内温度为15～20℃。
6.根据权利要求1所述的一种锂离子电池电极浆料存储方法，其特征在于：所述步骤d和e中的搅拌方式为机械搅拌或磁力搅拌。
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