CN107910503A - 一种锂离子干法搅拌工艺 - Google Patents

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赵伟东
叶奕新
冯振成
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    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
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    • H—ELECTRICITY
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Abstract

一种锂离子干法搅拌工艺，包括以下步骤：按照质量份数计选择活物质94‑97份，导电剂1‑3份，粘结剂粉体2‑4份，将上述组分加入搅拌桶并混合均匀为粉体颗粒，活物质为石墨；对搅拌桶抽真空，使搅拌桶内部呈真空状态，然后往搅拌桶内第一次加入溶剂，对粉体颗粒进行润湿，使粉体颗粒表面吸附溶剂，同时搅拌粉体颗粒，形成大的剪切力作用，充分混匀润湿粉体颗粒形成颗粒团聚体；第二次往搅拌桶内加入溶剂，继续保持搅拌操作，在搅拌产生的剪切力作用下对颗粒团聚体进行分散形成浆料，使导电剂均匀分布；第三次往搅拌桶内加入溶剂，同时保持搅拌操作，稀释浆料，调节浆料的粘度。本发明有效降低粉体颗粒捏合过程中分子的摩擦力，降低捏合过程产生热能。

Description

一种锂离子干法搅拌工艺
技术领域
本发明涉及一种锂离子干法搅拌工艺。
背景技术
目前国内动力锂电主流的搅拌工艺为湿法搅拌。锂电用途越来越广泛，要求越来越严苛。为满足锂电市场需求，各大锂电生产厂家对锂电工艺不断优化。而浆料在锂电生产过程中的第一步骤，占据工艺过程30%，起着至决定性的作用。
因干法搅拌工艺具有显著缩短了搅拌工艺时间，浆料稳定性和分散均匀性也更好，越来越受到厂家的广发使用。由于其混合、捏合过程摩擦力作用大，直接影响到分体均匀效果。由此带来的热能更高，对搅拌设备有更高的要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种锂离子干法工艺，有效降低粉体颗粒捏合过程中分子的摩擦力，降低捏合过程产生热能。
为了解决上述技术问题，本发明采取以下技术方案：
一种锂离子干法搅拌工艺，包括以下步骤：
按照质量份数计选择活物质94-97份，导电剂1-3份，粘结剂粉体2-4份，将上述组分加入搅拌桶并混合均匀为粉体颗粒，活物质为石墨；
对搅拌桶抽真空，使搅拌桶内部呈真空状态，然后往搅拌桶内第一次加入溶剂，对粉体颗粒进行润湿，使粉体颗粒表面吸附溶剂，同时搅拌粉体颗粒，形成大的剪切力作用，充分混匀润湿粉体颗粒形成颗粒团聚体；
第二次往搅拌桶内加入溶剂，继续保持搅拌操作，在搅拌产生的剪切力作用下对颗粒团聚体进行分散形成浆料，使导电剂均匀分布；
第三次往搅拌桶内加入溶剂，同时保持搅拌操作，稀释浆料，调节浆料的粘度。
所述第一次和第二次加入的溶剂与粉体颗粒的比例为42.7/57.3。
所述活物质为人工石墨或者天然石墨。
所述溶剂为异丙酮、NMP或去离子水。
所述第三次加入溶剂时的搅拌速度小于第二次加入溶剂时的搅拌速度。
本发明通过在搅拌过程抽真空作业轴，粉料颗粒之间的压力降低，必然降低摩擦力，粉体之间摩擦产生的热能也随之降低。容器内部物质分子减少，分子之间的碰撞情况相对减少，产生的热能降低。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
本发明揭示了一种锂离子干法搅拌工艺，包括以下步骤：
按照质量份数计选择活物质94-97份，导电剂1-3份，粘结剂粉体2-4份，将上述组分加入搅拌桶并混合均匀为粉体颗粒，活物质为石墨，该石墨为人工石墨或者天然石墨。
对搅拌桶抽真空，使搅拌桶内部呈真空状态，然后往搅拌桶内第一次加入溶剂，对粉体颗粒进行润湿，使粉体颗粒表面吸附溶剂，同时搅拌粉体颗粒，形成大的剪切力作用，充分混匀润湿粉体颗粒形成颗粒团聚体；
第二次往搅拌桶内加入溶剂，继续保持搅拌操作，在搅拌产生的剪切力作用下对颗粒团聚体进行分散形成浆料，使导电剂均匀分布。
第三次往搅拌桶内加入溶剂，同时保持搅拌操作，稀释浆料，调节浆料的粘度。根据实际的需要，稀释适合的粘度，在此并无特别限定，根据制作电池产品类型的不同，粘度会有所差别。
所述第一次和第二次加入的溶剂与粉体颗粒的比例为42.7：57.3。
所述溶剂为异丙酮、NMP或去离子水。
所述第三次加入溶剂时的搅拌速度小于第二次加入溶剂时的搅拌速度。
实施例1
选择人工石墨94份，导电剂1份，粘结剂粉体2份，装入混合设备中混合均匀。
然后放入搅拌桶，对搅拌桶抽真空，使搅拌桶内呈真空状态。第一次往桶内加入异丙酮，该异丙酮与粉体颗粒的比例为42.7：57.3。开始进行搅拌，形成大的剪切力作用，充分混匀润湿粉体颗粒。由于片在真空状态，因此粉体颗粒之间压力降低，必然降低摩擦力，粉体之间摩擦产生的热能也随之降低。
然后第二次加入异丙酮，加入的量与粉体颗粒的比例为42.7：57.3，继续保持搅拌桶的真空状态，同时保持搅拌，在高速剪切作用力对混合的粉体颗粒进行分散，使导电剂均匀分布。
接着再第三次加入异丙酮，加入的量根据最终设定的粘度调整。搅拌速度减慢，同时继续保持搅拌桶的真空状态，可以在出浆料之前去除气泡，提升浆料的品质，最终提高电池的制作质量。
实施例2
选择人工石墨95份，导电剂2份，粘结剂粉体3份，装入混合设备中混合均匀。
然后放入搅拌桶，对搅拌桶抽真空，使搅拌桶内呈真空状态。第一次往桶内加入异丙酮，该异丙酮与粉体颗粒的比例为42.7：57.3。开始进行搅拌，形成大的剪切力作用，充分混匀润湿粉体颗粒。由于片在真空状态，因此粉体颗粒之间压力降低，必然降低摩擦力，粉体之间摩擦产生的热能也随之降低。
然后第二次加入异丙酮，加入的量与粉体颗粒的比例为42.7：57.3，继续保持搅拌桶的真空状态，同时保持搅拌，在高速剪切作用力对混合的粉体颗粒进行分散，使导电剂均匀分布。
接着再第三次加入异丙酮，加入的量根据最终设定的粘度调整。搅拌速度减慢，同时继续保持搅拌桶的真空状态，可以在出浆料之前去除气泡，提升浆料的品质，最终提高电池的制作质量。
实施例1
选择人工石墨97份，导电剂3份，粘结剂粉体4份，装入混合设备中混合均匀。
然后放入搅拌桶，对搅拌桶抽真空，使搅拌桶内呈真空状态。第一次往桶内加入异丙酮，该异丙酮与粉体颗粒的比例为42.7：57.3。开始进行搅拌，形成大的剪切力作用，充分混匀润湿粉体颗粒。由于片在真空状态，因此粉体颗粒之间压力降低，必然降低摩擦力，粉体之间摩擦产生的热能也随之降低。
然后第二次加入异丙酮，加入的量与粉体颗粒的比例为42.7：57.3，继续保持搅拌桶的真空状态，同时保持搅拌，在高速剪切作用力对混合的粉体颗粒进行分散，使导电剂均匀分布。
接着再第三次加入异丙酮，加入的量根据最终设定的粘度调整。搅拌速度减慢，同时继续保持搅拌桶的真空状态，可以在出浆料之前去除气泡，提升浆料的品质，最终提高电池的制作质量。
需要说明的是，以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是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，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种锂离子干法搅拌工艺，包括以下步骤：
按照质量份数计选择活物质94-97份，导电剂1-3份，粘结剂粉体2-4份，将上述组分加入搅拌桶并混合均匀为粉体颗粒，活物质为石墨；
对搅拌桶抽真空，使搅拌桶内部呈真空状态，然后往搅拌桶内第一次加入溶剂，对粉体颗粒进行润湿，使粉体颗粒表面吸附溶剂，同时搅拌粉体颗粒，形成大的剪切力作用，充分混匀润湿粉体颗粒形成颗粒团聚体；
第二次往搅拌桶内加入溶剂，继续保持搅拌操作，在搅拌产生的剪切力作用下对颗粒团聚体进行分散形成浆料，使导电剂均匀分布；
第三次往搅拌桶内加入溶剂，同时保持搅拌操作，稀释浆料，调节浆料的粘度。
2.根据权利要求1所述的锂离子干法搅拌工艺，其特征在于，所述第一次和第二次加入的溶剂与粉体颗粒的比例为42.7/57.3。
3.根据权利要求1所述的锂离子干法搅拌工艺，其特征在于，所述活物质为人工石墨或者天然石墨。
4.根据权利要求1所述的锂离子干法搅拌工艺，其特征在于，所述溶剂为异丙酮、NMP或去离子水。
5.根据权利要求1所述的锂离子干法搅拌工艺，其特征在于，所述第三次加入溶剂时的搅拌速度小于第二次加入溶剂时的搅拌速度。
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