CN109873123A - 一种具有分散均匀的电池正极生产工艺 - Google Patents

一种具有分散均匀的电池正极生产工艺 Download PDF

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吴金坤
石春阳
吴敏吉
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Abstract

本发明公开了一种具有分散均匀的电池正极生产工艺，包括如下步骤：S1、原料选取：选取适量的磷酸铁锂，PVDF，导电炭黑，粘合剂和NMP(溶剂)，然后按质量进行配比；S2、混合：将原料投入高剪切分散机中，然后打开高剪切分散机对原料进行充分搅拌；S3、涂敷：将搅拌后的浆料置于电极涂布机内，然后再将搅拌后的浆料均匀的涂敷在金属箔片上，形成涂敷好的样品；S4、干燥：将涂敷好的样品放入真空冷冻干燥箱中，然后进行真空冷冻干燥处理，形成干燥后的样品。与其它生产工艺相比，技术价格低廉、节约空间、工艺成熟，工艺流程简单，成本低，可保证制得的电池正极具有分散均匀的特性，大大提高电池正极的使用品质。

Description

一种具有分散均匀的电池正极生产工艺
技术领域
本发明涉及电池正极制备技术领域，更具体地说，尤其涉及一种具有分散均匀的电池正极生产工艺。
背景技术
锂离子电池的主要构成材料包括电解液、隔离材料、正负极材料等。正极材料占有较大比例(正负极材料的质量比为3:1～4：1),因为正极材料的性能直接影响着锂离子电池的性能，其成本也直接决定电池成本高低，锂离子电池是性能卓越的新一代绿色高能电池，已成为高新技术发展的重点之一。锂离子电池具有以下特点：高电压、高容量、低消耗、无记忆效应、无公害、体积小、内阻小、自放电少、循环次数多。因其上述特点，锂离子电池已应用到移动电话、笔记本电脑、摄像机、数码相机等众多民用及军事领域。
但是，传统的电池正极浆料的制备都是在双行星分散设备中完成的，导致所制得的浆料产品就会出现混合分散不均匀、粉体颗粒与粘合剂接触不均匀、易分层和发生硬性沉淀等一系列问题，从而影响后期电池正极的分散均匀性，而且传统电池正极生产工艺的干燥方法都是真空干燥，采用传统干燥方法制备的电池正极存在均匀性较差、粉体聚集等现象，直接影响材料的电化学性能，已经不能满足于日进创新的电池领域，为此，我们提出一种具有分散均匀的电池正极生产工艺。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种具有分散均匀的电池正极生产工艺，减少产品报废率的更高效的电路板拼板方式及连接器的焊接工艺。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有分散均匀的电池正极生产工艺，包括如下步骤：
S1、原料选取：选取适量的磷酸铁锂，PVDF，导电炭黑，粘合剂和NMP(溶剂)，然后按质量进行配比；
S2、混合：将原料投入高剪切分散机中，然后打开高剪切分散机对原料进行充分搅拌；
S3、涂敷：将搅拌后的浆料置于电极涂布机内，然后再将搅拌后的浆料均匀的涂敷在金属箔片上，形成涂敷好的样品；
S4、干燥：将涂敷好的样品放入真空冷冻干燥箱中，然后进行真空冷冻干燥处理，形成干燥后的样品；
S5、放置：将干燥后的样品自然放置30min，使样品温度适中；
S6、压实：用辊压机对样品进行压实处理；
S7、切片：将压实后的样品用分切设备进行切片，即可获得电池正极。
优选的，在步骤S2中搅拌时间为8-10h。
优选的，在步骤S3中的涂敷厚度精确到3微米以下。
优选的，在步骤S4中的真空冷冻干燥温度为-50～-30℃，真空冷冻干燥时间为12～16h。
本发明的技术效果和优点：
1、本发明通过采用高剪切分散机代替传统的双行星分散设备对原料进行搅拌混合，使原料浆料在高频压力波的作用下产生反复的压缩效应，同时又受到高剪切分散机内窄小间隙内的剪切力和回旋剪切力的强烈作用，如此综合反复的作用，被处理的浆料产生强烈的分散和粉碎作用，最终达到快速超细分散的目的，而分散均匀的本质是使物料中分散相(固体颗粒、液滴等)受流体力学上的剪切作用和压力作用破碎并分散，从而可保证制得的电池正极具有分散均匀的特性。
2、由于采用真空冷冻干燥方法进行干燥，可使电池正极性能提高，真空冷冻干燥又称为升化冻结干燥，其基本原理是将物料内的水分低温冻结，然后通过抽真空的方式使冰晶直接转化为气态，从而使物料脱水。水在相变过程中的膨胀力使得原先相互靠近的粒子被张开，同时冰的生成使其位置被固定，防止粒子在干燥过程中聚集获得组分均匀的混合物，同时有利于锂离子的通过，提高期充放电性能。
3、本发明技术价格低廉、节约空间、工艺成熟，工艺流程简单，成本低，大大提高了电池正极的使用品质。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。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。
实施例
一种具有分散均匀的电池正极生产工艺，包括如下步骤：
S1、原料选取：选取适量的磷酸铁锂，PVDF，导电炭黑，粘合剂和NMP(溶剂)，然后按质量进行配比；
S2、混合：将原料投入高剪切分散机中，然后打开高剪切分散机对原料进行充分搅拌；
S3、涂敷：将搅拌后的浆料置于电极涂布机内，然后再将搅拌后的浆料均匀的涂敷在金属箔片上，形成涂敷好的样品；
S4、干燥：将涂敷好的样品放入真空冷冻干燥箱中，然后进行真空冷冻干燥处理，形成干燥后的样品；
S5、放置：将干燥后的样品自然放置30min，使样品温度适中；
S6、压实：用辊压机对样品进行压实处理；
S7、切片：将压实后的样品用分切设备进行切片，即可获得电池正极。
综上所述：本发明提供的一种具有分散均匀的电池正极生产工艺，与其它生产工艺相比，技术价格低廉、节约空间、工艺成熟，工艺流程简单，成本低，可保证制得的电池正极具有分散均匀的特性，大大提高电池正极的使用品质。
最后应说明的是：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，尽管参照前述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，其依然可以对前述各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，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 (4)

1.一种具有分散均匀的电池正极生产工艺，其特征在于：包括如下步骤：
S1、原料选取：选取适量的磷酸铁锂，PVDF，导电炭黑，粘合剂和NMP(溶剂)，然后按质量进行配比；
S2、混合：将原料投入高剪切分散机中，然后打开高剪切分散机对原料进行充分搅拌；
S3、涂敷：将搅拌后的浆料置于电极涂布机内，然后再将搅拌后的浆料均匀的涂敷在金属箔片上，形成涂敷好的样品；
S4、干燥：将涂敷好的样品放入真空冷冻干燥箱中，然后进行真空冷冻干燥处理，形成干燥后的样品；
S5、放置：将干燥后的样品自然放置30min，使样品温度适中；
S6、压实：用辊压机对样品进行压实处理；
S7、切片：将压实后的样品用分切设备进行切片，即可获得电池正极。
2.根据权利要求1所述的一种具有分散均匀的电池正极生产工艺，其特征在于：在步骤S2中搅拌时间为8-10h。
3.根据权利要求1所述的一种具有分散均匀的电池正极生产工艺，其特征在于：在步骤S3中的涂敷厚度精确到3微米以下。
4.根据权利要求1所述的一种具有分散均匀的电池正极生产工艺，其特征在于：在步骤S4中的真空冷冻干燥温度为-50～-30℃，真空冷冻干燥时间为12～16h。
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CN111420853A (zh) * 2020-03-27 2020-07-17 天目湖先进储能技术研究院有限公司 一种用以抑制粘结剂迁移的极片干燥方法、极片和电池

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