CN111816878A - 一种锂离子电池负极浆料搅拌方法 - Google Patents

一种锂离子电池负极浆料搅拌方法 Download PDF

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Abstract

本发明的名称为一种锂离子电池负极浆料搅拌方法。属于锂离子电池技术领域。它主要是解决目前的问题。它的主要特征在于包括以下步骤：
Figure 100004_DEST_PATH_IMAGE002
将负极配方干粉混合搅拌；
Figure 100004_DEST_PATH_IMAGE004
添加一部分胶液参与浆料捏合搅拌；
Figure 100004_DEST_PATH_IMAGE006
添加另一部分胶液参与浆料分散搅拌；

Description

一种锂离子电池负极浆料搅拌方法
技术领域
本发明属于锂离子电池技术领域，特别涉及一种锂离子电池负极浆料搅拌方法。
背景技术
匀浆搅拌是锂离子电池制造的一道前端且重要的工序，其中负极浆料的搅拌不确定性大，较难控制。同时浆料是否匀浆均匀，直接影响后期电池制作。
现有技术中，负极浆料采用传统搅拌工艺制作，在涂一种很薄（10μm）的极片时，易出现极片颗粒。一般会通过延长搅拌时间来解决，或者提高捏合搅拌固含和时间来解决易出现颗粒的问题，但又会出现破坏CMC的情况，导致浆料不稳定。传统搅拌工艺主要存在搅拌时间长（大于8小时）的问题，同时还存在不同批次浆料一致性差的问题。
发明内容
本发明的目的在于，针对上述缺陷，提供一种锂离子电池负极浆料搅拌方法，通过控制胶液添加节点，用以解决现有技术中，在涂一种很薄的极片时锂离子电池负极浆料不稳定、耗时长的问题，达到提升搅拌均匀性及搅拌效率。
本发明的技术解决方案是：一种锂离子电池负极浆料搅拌方法，其特征在于包括以下步骤：
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE002
将负极配方的干粉进行混合搅拌；
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE004
添加一部分胶液参与浆料捏合搅拌；
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE006
添加另一部分胶液参与浆料分散搅拌；
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE008
添加剩余部分胶液参与和浆料脱泡搅拌。
本发明的技术解决方案中所述的第
Figure 528698DEST_PATH_IMAGE004
步骤中的一部分胶液为配方胶液总量的29～31％。
本发明的技术解决方案中所述的第
Figure 711418DEST_PATH_IMAGE004
步骤中，添加适量溶剂，控制浆料固含在68～75％范围内。
本发明的技术解决方案中所述的第
Figure 146947DEST_PATH_IMAGE002
步骤中，将负极配方干粉添加至搅拌缸中混合搅拌，公转反转10～30rpm，自转100～400rpm，搅拌时间20～40min。
本发明的技术解决方案中所述的第
Figure 807736DEST_PATH_IMAGE004
步骤中，公转转速从5rpm在30min内逐步提升至25～30rpm后开启分散，自转转速从100rpm在30min内逐步提升至1000～1400rpm，搅拌时间80～120min。
本发明的技术解决方案中所述的第
Figure 887687DEST_PATH_IMAGE006
步骤中，按最终浆料出料固含添加溶剂，公转25～30rpm，自转1000～1400rpm，搅拌时间60～90min。
本发明的技术解决方案中所述的第
Figure 851095DEST_PATH_IMAGE008
步骤中，公转反转10～30rpm，不开启自传，真空抽至−90kpa以上，搅拌时间30～60min，搅拌结束。
本发明的技术解决方案中所述的第
Figure 383708DEST_PATH_IMAGE006
步骤中的另一部分胶液为配方胶液总量的38～42％；第
Figure 848187DEST_PATH_IMAGE008
步骤中的剩余部分胶液为配方胶液总量的29～31％。
本发明的技术解决方案中所述的溶剂为去离子水。
本发明的技术解决方案中所述的胶液为CMC胶液。
本发明由于在浆料捏合搅拌、浆料分散搅拌和浆料脱泡搅拌中分别添加胶液，因而在浆料捏合搅拌时，可对捏合固含点进行控制，可使其在在此高固含点捏合，搅拌机内搅拌桨转动时浆料与搅拌机作用力大大提升，避免搅拌机发生刮蹭事故，浆料在搅拌机内能够很好的分散捏合，从而解决了浆料颗粒问题，在解决了浆料颗粒的同时，大大缩短了捏合后浆料搅拌时间（≤5小时）。同时可提高捏合过程浆料柔韧性，使浆料更好的捏合，在浆料分散搅拌和浆料脱泡搅拌时，可以稳定浆料粘度，在捏合后只需将浆料与胶液混合均匀即可出料。
若生产需要需对粘度进行调节，只需调解捏合时添加胶液量，增加粘度需减少捏合时胶液量，降低粘度需增加捏合胶液量。从而不影响浆料出料固含，可以使每批次浆料出料参数达到稳定。
本发明的有益效果：可以将负极搅拌工艺时间控制在5小时以内，通过控制捏合搅拌固含点可以使浆料颗粒问题得到解决，同时在不调整浆料最终固含的情况下，通过控制胶液添加的时间点，来控制浆料出料粘度，提高不同批次浆料一致性，有效的解决了浆料搅拌时间长、颗粒多、浆料一致性差的问题。
本发明主要用于锂离子电池负极浆料的搅拌。
具体实施方式
本发明一种锂离子电池负极浆料搅拌方法的实施例，包括以下步骤：
Figure 782645DEST_PATH_IMAGE002
将负极配方中百分百干粉料添加至搅拌缸中，开始干粉搅拌；公转反转10～30rpm，自转100～400rpm，搅拌时间20～40min；
Figure 667687DEST_PATH_IMAGE004
将CMC胶液接配方胶液总量的29～31％添加至搅拌缸，再添加适量溶剂去离子水，控制浆料固含68～75％，进行浆料捏合搅拌；公转转速从5rpm在30min内逐步提升至25～30rpm后开启分散，自转转速从100rpm在30min内逐步提升至1000～1400rpm，后按公转自转提升后转速持续搅拌，搅拌时间共80～120min；
Figure 687595DEST_PATH_IMAGE006
浆料捏合搅拌完成后，将CMC胶液接配方胶液总量的38～42％添加至搅拌缸，按最终浆料出料固含添加溶剂去离子水，进行浆料分散搅拌；公转25～30rpm，自转1000～1400rpm，搅拌时间60～90min；
Figure 690186DEST_PATH_IMAGE008
浆料分散搅拌完成后，将CMC胶液接配方胶液总量的29～31％添加至搅拌缸，进行浆料脱泡搅拌；公转反转10～30rpm，不开启自传，真空抽至−90kpa以上，搅拌时间30～60min；搅拌结束，得负极浆料。
本发明实施例负极浆料参数：细度≤10μm，固含波动±0.5%，粘度波动±200mPa.s；搅拌时间≤5H。
本发明实施例第
Figure 479151DEST_PATH_IMAGE002
步骤粉料搅拌结束后，将分散盘、搅拌桨干粉刮下，手动混入粉料中。
本发明实施例第
Figure 49940DEST_PATH_IMAGE004
步骤捏合搅拌结束后，将分散盘、搅拌桨浆料刮下，再进行后续步骤。

Claims (10)

1.一种锂离子电池负极浆料搅拌方法，其特征在于包括以下步骤：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
将负极配方干粉混合搅拌；
Figure DEST_PATH_IMAGE004
添加一部分胶液参与浆料捏合搅拌；
Figure DEST_PATH_IMAGE006
添加另一部分胶液参与浆料分散搅拌；
Figure DEST_PATH_IMAGE008
添加剩余部分胶液参与和浆料脱泡搅拌。
2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池负极浆料搅拌方法，其特征在于：所述的第
Figure 830761DEST_PATH_IMAGE004
步骤中的一部分胶液为配方胶液总量的29～31％。
3.根据权利要求2所述的一种锂离子电池负极浆料搅拌方法，其特征在于：所述的第
Figure 420005DEST_PATH_IMAGE004
步骤中，添加适量溶剂，控制浆料固含在68～75％范围内。
4.根据权利要求3所述的一种锂离子电池负极浆料搅拌方法，其特征在于：所述的第
Figure 730901DEST_PATH_IMAGE002
步骤中，将负极配方干粉添加至搅拌缸中混合搅拌，公转反转10～30rpm，自转100～400rpm，搅拌时间20～40min。
5.根据权利要求4所述的一种锂离子电池负极浆料搅拌方法，其特征在于：所述的第
Figure 860531DEST_PATH_IMAGE004
步骤中，公转转速从5rpm在30min内逐步提升至25～30rpm后开启分散，自转转速从100rpm在30min内逐步提升至1000～1400rpm，搅拌时间80～120min。
6.根据权利要求5所述的一种锂离子电池负极浆料搅拌方法，其特征在于：所述的第
Figure 596275DEST_PATH_IMAGE006
步骤中，按最终浆料出料固含添加溶剂，公转25～30rpm，自转1000～1400rpm，搅拌时间60～90min。
7.根据权利要求6所述的一种锂离子电池负极浆料搅拌方法，其特征在于：所述的第
Figure 418737DEST_PATH_IMAGE008
步骤中，公转反转10～30rpm，不开启自传，真空抽至−90kpa以上，搅拌时间30～60min，搅拌结束。
8.根据权利要求6所述的一种锂离子电池负极浆料搅拌方法，其特征在于：所述的第
Figure 420191DEST_PATH_IMAGE006
步骤中的另一部分胶液为配方胶液总量的38～42％；第
Figure 415829DEST_PATH_IMAGE008
步骤中的剩余部分胶液为配方胶液总量的29～31％。
9.根据权利要求6所述的一种锂离子电池负极浆料搅拌方法，其特征在于：所述的溶剂为去离子水。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的一种锂离子电池负极浆料搅拌方法，其特征在于：所述的胶液为CMC胶液。
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