CN108321340A - 陶瓷浆料的搅拌方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种陶瓷浆料的搅拌方法，涉及浆料制备的技术领域。陶瓷浆料的搅拌方法依次包括粉料混合、加胶水混合、加溶剂混合等步骤。解决了现有技术中，先加入溶剂和胶水在搅拌机内搅拌，再加入粉料在高速分散机内进行高速分散，胶液中的高分子物质会包裹在粉料团聚的表面，浆料的稳定性差，这种浆料涂布在锂电池上容易造成涂层不均匀的技术问题。本发明的粉料在分散过程中没有胶水中高分子物质的包裹，阻挡了粉料的分散，分散的效率能得到明显的提升，浆料涂布在锂电池上，涂布过程中形成的涂层面密度均匀，在锂电池充放电的过程中，锂电池中各个位置涂层起到的阻隔作用相同，从而提高了内阻的一致性。
Description
技术领域
本发明涉及浆料制备的技术领域，尤其是涉及一种陶瓷浆料的搅拌方法。
背景技术
锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质熔接的电池。锂电池大致可分为：锂金属电池和锂离子电池。锂离子电池是不含有金属态的锂，并且是可以充电的；锂金属电池的安全性、比容量、自放电率和性能价格比均优于锂离子电池。因此，锂电池广泛应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统，邮电通讯的不间断电源，以及电动工具、电动自行车、电动摩托车、电动汽车、军事装备、航空航天等多个领域。
上述现有技术中，为了提高锂电池的安全性能，通常在锂电池的隔膜表面涂布陶瓷，或者在负极表面涂布陶瓷层，以确保锂电池使用的稳定性。在对锂电池的表面进行涂布陶瓷时，所采用的粉料为纳米陶瓷粉，由于纳米陶瓷粉的表面积高，难于分散，主要采用湿法搅拌，具体的操作流程是：将溶剂和胶水放入搅拌机内进行搅拌，再加入粉料，在高速分散机内进行高速分散，最终制得需要的浆料。
但是，将粉料加入带有高分子的胶液中，高分子物质会包裹在粉料团聚的表面，在这种状态下，浆料在分散的过程中，就需要更大的剪切力才能将这种团聚体打开，对设备的要求高，并且搅拌后的浆料的稳定性差，把这种浆料涂布在锂电池上容易造成涂层不均匀，影响电解液中锂离子的传输均匀性，导致电池内阻离散。
另外，现有技术中，采用搅拌机和高速分散机相结合的使用方式，即：一台4L/min高速分散机的成本是100W，一台300L搅拌机的成本是30W，总计成本需要130W，采用上述方法，设备的投入成本比较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种陶瓷浆料的搅拌方法，以解决现有技术中存在的，先加入溶剂和胶水在搅拌机内搅拌，再加入粉料在高速分散机内进行高速分散，采用搅拌机和高速分散机相结合的方式，胶液中的高分子物质会包裹在粉料团聚的表面，浆料的稳定性差，这种浆料涂布在锂电池上容易造成涂层不均匀，影响电解液中锂离子的传输均匀性，导致电池内阻离散的技术问题。
本发明提供的一种陶瓷浆料的搅拌方法，包括如下步骤：
S100、粉料混合
将粉料加入搅拌机中进行搅拌，再将氮甲基溶剂I加入搅拌机中进行搅拌，搅拌分散的时间持续25min－35min；
S200、加胶水混合
将胶水加入搅拌机中进行搅拌分散，搅拌分散的时间持续25min－35min；
S300、加溶剂混合
将氮甲基溶剂II加入搅拌机中进行搅拌分散，搅拌分散的时间持续25min－35min；
制浆完毕。
进一步的，所述粉料为勃姆石、氧化铝中的任意一种。
进一步的，在所述步骤S100中，所述粉料的加入量为100kg，所述氮甲基溶剂I的加入量为所述氮甲基溶剂总量的80％－90％。
进一步的，在所述步骤S100中，所述搅拌机在搅拌的过程中，公转的转速为30转/分钟，自转的转速为1500转/分钟，所述搅拌机内的搅拌温度在20℃－50℃之间。
进一步的，在所述步骤S200中，所述胶水的加入量为35kg－40kg。
进一步的，在所述步骤S200中，所述搅拌机在搅拌的过程中，公转的转速为30转/分钟，自转的转速为1500转/分钟，所述搅拌机内的搅拌温度在20℃－50℃之间。
进一步的，在所述步骤S300中，所述氮甲基溶剂的加入量为所述氮甲基溶剂总量的10％－20％。
进一步的，在所述步骤S300中，所述搅拌机在搅拌的过程中，公转的转速为30转/分钟，自转的转速为1500转/分钟，所述搅拌机内的搅拌温度在20℃－50℃之间。
本发明还提供一种陶瓷浆料的搅拌方法，包括如下步骤：
S100、粉料加胶水混合
将粉料加入搅拌机中进行搅拌，然后将氮甲基溶剂I加入搅拌机中进行搅拌，再将胶水加入搅拌机中进行搅拌，搅拌分散的时间持续25min－35min；
S200、加溶剂混合
将氮甲基溶剂II加入搅拌机中进行搅拌，搅拌分散的时间持续25min－35min；
制浆完毕。
进一步的，在所述步骤S100中，所述粉料的加入量为100kg，所述氮甲基溶剂I的加入量为所述氮甲基溶剂总量的80％－90％；
在所述步骤S200中，所述氮甲基溶剂II的加入量为所述氮甲基溶剂总量的10％－20％。
本发明提供的一种陶瓷浆料的搅拌方法，依次包括粉料混合、加胶水混合、加溶剂混合等步骤，在所述粉料混合中，先将粉料加入搅拌机中进行搅拌，再将氮甲基溶剂I加入搅拌机中进行搅拌，由于粉料在分散过程中没有胶水中高分子物质的包裹，阻挡了粉料的分散，分散的效率能得到明显的提升；在所述加胶水混合中，胶水中的高分子物质能够吸附在颗粒表面，阻止颗粒的团聚，最终提高了浆料的稳定性；在所述加溶剂混合中，利用搅拌机对氮甲基溶剂II进行混合，搅拌后，提高了浆料的粘度稳定性；利用上述方法制得的浆料，涂布在锂电池上，涂布过程中形成的涂层面密度均匀，在锂电池充放电的过程中，锂电池中各个位置涂层起到的阻隔作用相同，从而提高了内阻的一致性。
本发明还提供一种陶瓷浆料的搅拌方法，依次包括粉料加胶水混合、加溶剂混合等步骤，在所述粉料混合中，先将粉料、氮甲基溶剂I、胶水加入搅拌机中进行搅拌，采用干混工艺的方式，进行高粘度搅拌；在所述加溶剂混合中，将氮甲基溶剂II加入搅拌机中进行搅拌，搅拌后，提高了浆料的粘度稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的第一种陶瓷浆料的搅拌方法流程图；
图2为本发明实施例提供的第一种陶瓷浆料的搅拌结构框图；
图3为本发明实施例提供的第二种陶瓷浆料的搅拌方法流程图；
图4为本发明实施例提供的第二种陶瓷浆料的搅拌结构框图；
图5为本发明实施例提供的浆料稳定性对比数值表；
图6为本发明实施例提供的浆料稳定性对比图；
图7为本发明实施例提供的电池内阻对比数值表；
图8为本发明实施例提供的电池内阻对比图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
图1为本发明实施例提供的第一种陶瓷浆料的搅拌方法流程图；图2为本发明实施例提供的第一种陶瓷浆料的搅拌结构框图。
如图1～2所示，本发明提供的一种陶瓷浆料的搅拌方法，包括如下步骤：
S100、粉料混合
将粉料加入搅拌机中进行搅拌，再将氮甲基溶剂I加入搅拌机中进行搅拌，搅拌分散的时间持续25min－35min；
在本实施例中，搅拌分散的时间持续30min。
S200、加胶水混合
将胶水加入搅拌机中进行搅拌分散，搅拌分散的时间持续25min－35min；
在本实施例中，搅拌分散的时间持续30min。
S300、加溶剂混合
将氮甲基溶剂II加入搅拌机中进行搅拌分散，搅拌分散的时间持续25min－35min；
在本实施例中，搅拌分散的时间持续30min。
制浆完毕。
本发明的上述实施例中，氮甲基溶剂I和氮甲基溶剂II的成分相同，只是将氮甲基溶剂分成两次加入搅拌机内。
在本发明的上述实施例中，先将粉料加入搅拌机中进行湿法搅拌，然后再将氮甲基溶剂I加入搅拌机中，此时氮甲基溶剂I能够很快的浸润陶瓷粉团聚的间隙中，避免了现有技术中产生的高分子物质对粉料的包裹现象，形成的团聚体松散，本发明只需要使用简单的搅拌机进行搅拌，就能够顺利的将搅拌机内的粉料分散开。
另外，在所述步骤S100中，减少了氮甲基溶剂的加入量，使粉料在搅拌机内搅拌的过程中，提高了浆料的粘度，从而提高了分散过程的剪切力，最终提高了粉料的分散效果。
本发明的上述方法中，只采用一台300L的搅拌机，使用成本为30W，相比现有技术，采用搅拌机和高速分散机相结合的方式，本发明的方法大大的节省了设备的投入成本。
进一步的，所述粉料为勃姆石、氧化铝中的任意一种。
在本发明的一个实施例中，粉料采用勃姆石。
在本发明的另一个实施例中，粉料采用氧化铝。
采用上述两种粉料都能够达到上述浆料的技术效果。
进一步的，在所述步骤S100中，所述粉料的加入量为100kg，所述氮甲基溶剂I的加入量为所述氮甲基溶剂总量的80％－90％。
在图2中，粉料的加入量为100kg，一次可以处理粉料的计量大，并且能够保证粉料分散的质量。
本发明的一个实施例中，氮甲基溶剂I的加入量为氮甲基溶剂总量的85％。
具体的，氮甲基溶剂I的加入量为174kg，氮甲基溶剂I的加入量大于粉料的加入量，以使粉料能够被氮甲基溶剂I充分溶解。
进一步的，在所述步骤S100中，所述搅拌机在搅拌的过程中，公转的转速为30转/分钟，自转的转速为1500转/分钟，所述搅拌机内的搅拌温度在20℃－50℃之间。
本发明的一个实施例中，搅拌机内的搅拌温度保持在25℃，便于搅拌机内的粉料和氮甲基溶剂I搅拌分散。
进一步的，在所述步骤S200中，所述胶水的加入量为35kg－40kg。
本发明的一个实施例中，胶水的加入量为38.4kg，胶水的加入量能够为浆料内提供足够的粘度。
进一步的，在所述步骤S200中，所述搅拌机在搅拌的过程中，公转的转速为30转/分钟，自转的转速为1500转/分钟，所述搅拌机内的搅拌温度在20℃－50℃之间。
本发明的一个实施例中，搅拌机内的搅拌温度保持在25℃，便于搅拌机内的粉料、氮甲基溶剂I、胶水搅拌分散。
进一步的，在所述步骤S300中，所述氮甲基溶剂II的加入量为所述氮甲基溶剂总量的10％－20％。
本发明的一个实施例中，氮甲基溶剂II的加入量为所述氮甲基溶剂总量的15％。
具体的，氮甲基溶剂II的加入量为30.7kg，氮甲基溶剂II的加入量小于于粉料的加入量，以使粉料能够被氮甲基溶剂II充分溶解。
进一步的，在所述步骤S300中，所述搅拌机在搅拌的过程中，公转的转速为30转/分钟，自转的转速为1500转/分钟，所述搅拌机内的搅拌温度在20℃－50℃之间。
本发明的一个实施例中，搅拌机内的搅拌温度保持在25℃，便于搅拌机内的粉料、氮甲基溶剂I、胶水、氮甲基溶剂II搅拌分散。
图3为本发明实施例提供的第二种陶瓷浆料的搅拌方法流程图；
图4为本发明实施例提供的第二种陶瓷浆料的搅拌结构框图。
本发明还提供一种陶瓷浆料的搅拌方法，包括如下步骤：
S100、粉料加胶水混合
将粉料加入搅拌机中进行搅拌，然后将氮甲基溶剂I加入搅拌机中进行搅拌，再将胶水加入搅拌机中进行搅拌，搅拌分散的时间持续25min－35min；
本发明的一个实施例中，搅拌分散的时间持续30min。
S200、加溶剂混合
将氮甲基溶剂II加入搅拌机中进行搅拌，搅拌分散的时间持续25min－35min；
本发明的一个实施例中，搅拌分散的时间持续30min。
制浆完毕。
进一步的，在所述步骤S100中，所述粉料的加入量为100kg，所述氮甲基溶剂I的加入量为所述氮甲基溶剂总量的80％－90％；
在所述步骤S200中，所述氮甲基溶剂II的加入量为所述氮甲基溶剂总量的10％－20％。
本发明的一个实施例中，氮甲基溶剂I的加入量为所述氮甲基溶剂总量的85％，氮甲基溶剂II的加入量为所述氮甲基溶剂总量的15％。
具体的，氮甲基溶剂I的加入量为174kg，氮甲基溶剂II的加入量为30.7kg。
图5为本发明实施例提供的浆料稳定性对比数值表；图6为本发明实施例提供的浆料稳定性对比图；
图5中是采用本申请搅拌方法测试的多组浆料的粘度值，和采用现有技术的搅拌方法测试的多组浆料的粘度值作为对比数据，两组数据统计后，在图6中对浆料的稳定性进行对比。
由于本申请的粉料在第一步骤S100进行分散的过程中，没有胶水中的高分子物质的包裹，分散的效率能得到明显的提升，在步骤S200中添加具有高分子物质的胶水，吸附在颗粒的表面，阻止颗粒的团聚，提高了浆料的稳定性。
图7为本发明实施例提供的电池内阻对比数值表；图8为本发明实施例提供的电池内阻对比图。
图7中是采用本申请的方法制得的浆料涂布在锂电池上，测试的多组电池内阻值，和采用现有技术的搅拌方法制得的浆料涂布在锂电池上，测试的多组电池内阻值作为对比数据，两组数据统计后，在图8中对电池内阻值的一致性进行对比。
由于本申请的浆料的粘度稳定性提高，涂布过程中形成的涂层面密度均匀，在电池充放电的过程中，电池中各个位置涂层起到的阻隔作用相同，从而提高了内阻的一致性。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种陶瓷浆料的搅拌方法，其特征在于，包括如下步骤：
S100、粉料混合
将粉料加入搅拌机中进行搅拌，再将氮甲基溶剂I加入搅拌机中进行搅拌，搅拌分散的时间持续25min－35min；
S200、加胶水混合
将胶水加入搅拌机中进行搅拌分散，搅拌分散的时间持续25min－35min；
S300、加溶剂混合
将氮甲基溶剂II加入搅拌机中进行搅拌分散，搅拌分散的时间持续25min－35min；
制浆完毕。
2.根据权利要求1所述的陶瓷浆料的搅拌方法，其特征在于，所述粉料为勃姆石、氧化铝中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的陶瓷浆料的搅拌方法，其特征在于，在所述步骤S100中，所述粉料的加入量为100kg，所述氮甲基溶剂I的加入量为所述氮甲基溶剂总量的80％－90％。
4.根据权利要求1所述的陶瓷浆料的搅拌方法，其特征在于，在所述步骤S100中，所述搅拌机在搅拌的过程中，公转的转速为30转/分钟，自转的转速为1500转/分钟，所述搅拌机内的搅拌温度在20℃－50℃之间。
5.根据权利要求1所述的陶瓷浆料的搅拌方法，其特征在于，在所述步骤S200中，所述胶水的加入量为35kg－40kg。
6.根据权利要求1所述的陶瓷浆料的搅拌方法，其特征在于，在所述步骤S200中，所述搅拌机在搅拌的过程中，公转的转速为30转/分钟，自转的转速为1500转/分钟，所述搅拌机内的搅拌温度在20℃－50℃之间。
7.根据权利要求1所述的陶瓷浆料的搅拌方法，其特征在于，在所述步骤S300中，所述氮甲基溶剂的加入量为所述氮甲基溶剂总量的10％－20％。
8.根据权利要求1所述的陶瓷浆料的搅拌方法，其特征在于，在所述步骤S300中，所述搅拌机在搅拌的过程中，公转的转速为30转/分钟，自转的转速为1500转/分钟，所述搅拌机内的搅拌温度在20℃－50℃之间。
9.一种陶瓷浆料的搅拌方法，其特征在于，包括如下步骤：
S100、粉料加胶水混合
将粉料加入搅拌机中进行搅拌，然后将氮甲基溶剂I加入搅拌机中进行搅拌，再将胶水加入搅拌机中进行搅拌，搅拌分散的时间持续25min－35min；
S200、加溶剂混合
将氮甲基溶剂II加入搅拌机中进行搅拌，搅拌分散的时间持续25min－35min；
制浆完毕。
10.根据权利要求9所述的陶瓷浆料的搅拌方法，其特征在于，在所述步骤S100中，所述粉料的加入量为100kg，所述氮甲基溶剂I的加入量为所述氮甲基溶剂总量的80％－90％；
在所述步骤S200中，所述氮甲基溶剂II的加入量为所述氮甲基溶剂总量的10％－20％。
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Legal Events
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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