CN114199717A - 一种锂离子电池负极材料的快速检测加工性能差异的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及锂离子电池负极材料检测技术领域，且公开了一种锂离子电池负极材料的快速检测加工性能差异的方法，将电池负极拆卸后得到负极材料，将得到的负极材料放置在托盘内，将盛有负极材料的托盘放置在烘干设备内的固定架上，启动烘干设备对负极材料进行加热烘干。该锂离子电池负极材料的快速检测加工性能差异的方法使用时，通过设置负极材料：CMC：水＝95：1.5：130和浆料的固含量为40‑45％的配方，将负极材料和增稠剂‑CMC进行混料，够在2小时以内快速的判断不同材料之间的加工性能差异，避免了使用传统的配方至少通过4‑5小时的搅拌制备成浆料整个流程时间较长，从而导致了整体的评价效率较低的问题。
Description
技术领域
本发明涉及锂离子电池负极材料检测技术领域，具体为一种锂离子电池负极材料的快速检测加工性能差异的方法。
背景技术
锂离子电池是一种二次电池，依靠锂离子在正极和负极之间移动来进行充放电工作，锂离子电池负极材料主要为碳材料，锂离子电池负极材料在生产时不同的加工方式会影响电池负极的使用性能，通常需要使用快速检测加工性能差异的方法对加工完成的电池负极材料进行检测。
常见的快速检测加工性能差异的方法在使用时，使用双行星的混料机，将不同的负极材料按照一定的配方比例在混料机中进行搅拌，传统的配方一般为负极：导电剂-SP：增稠剂-CMC：粘结剂-SBR：水＝94.7-97：1-2：1.0-1.8：2.0-2.5：100-150，浆料的固含量一般为40-52％，将水和CMC先进行混合2小时，制备胶液，陈化时间大于3小时，然后将胶液和导电剂进行混合，制备导电胶1小时，再将负极材料放入导电胶中进行搅拌大于2小时，再加入SBR搅拌30min，后面加水调节粘度，至少通过4-5小时的搅拌，制备成浆料，再测试浆料的粘度、细度等基本数据，然后再将浆料涂敷的集流体上，观察极片的涂敷效果，通过上述的方式来判断负极材料的加工性能，但整个流程时间较长，从而造成了整体的评价效率较低的问题，不能满足快速检测加工性能差异方法的工作要求，为此提出一种锂离子电池负极材料的快速检测加工性能差异的方法。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种锂离子电池负极材料的快速检测加工性能差异的方法，解决了上述背景技术提出的技术问题。
(二)技术方案
为实现上述的目的，本发明提供如下技术方案：一种锂离子电池负极材料的快速检测加工性能差异的方法，包括以下步骤：
将电池负极拆卸后得到负极材料，将得到的负极材料放置在托盘内；
将盛有负极材料的托盘放置在烘干设备内的固定架上，启动烘干设备对负极材料进行加热烘干，设定固定架转速为6-10Hz，设置加热温度为150-250℃，时间设置为8-10min；
确定好固含量计算出准确的加水量，将水加入工作台面上放置的烧杯中；
将负极材料定量加入到水中，打开磁力搅拌器进行搅拌，经过5-10分钟的搅拌，在搅拌过程中观察负极材料在水中的分散效果并进行记录；
加入定量的CMC胶粉，打开磁力搅拌器进行搅拌，在搅拌过程中观察浆料中的分散效果并进行记录。
优选的，所述使用破壳钳将电池负极进行拆卸，托盘在使用前通过清洗剂或除油剂进行清洗晾干。
优选的，所述固定架通过轴承转动安装在烘干设备的内腔底部，固定架的上表面对称滑动设置有两个夹板，将盛有负极材料的托盘放置在两个夹板之间，固定架侧壁通过轴承活动安装有螺纹杆，通过螺纹杆与两个夹板螺纹连接带动两个夹板对托盘进行固定。
优选的，所述烘干设备的内腔底部固定设置有伺服电机，伺服电机的输出轴端面与固定架的外壁底部均固定套设有直齿轮，两个直齿轮的齿面啮合。
优选的，所述将水通过过滤机处理杂质后使用量筒进行称量，烧杯外壁设置有刻度数，刻度数使用荧光材质。
优选的，所述加入水量时按照40％的固含量，加入40g的负极材料，那么按照95：1.5的配方，需要加入0.63g的CMC增稠剂，那么需要加入61g的水。
优选的，所述容易分散的负极材料很容易均匀的在水中进行分散，而不易负极分散的材料会在水中出现团聚及挂壁的现象，容易分散材料胶粉也会很轻易的分散入浆料中，较难分散的材料浆料的粘度会非常大，导致磁力转子无法转动，而容易的分散的材料胶粉会很轻易的分散如浆料中，浆料的表面会从粗糙逐渐变得光滑。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种锂离子电池负极材料的快速检测加工性能差异的方法，具备以下有益效果：
该锂离子电池负极材料的快速检测加工性能差异的方法，通过设置负极材料：CMC：水＝95：1.5：130和浆料的固含量为40-45％的配方，将负极材料和增稠剂-CMC进行混料，够在2小时以内快速的判断不同材料之间的加工性能差异，从而达到快速评价的目的，避免了使用传统的配方至少通过4-5小时的搅拌制备成浆料后再测试浆料的粘度、细度等基本数据、然后再将浆料涂敷的集流体上观察极片的涂敷效果整个流程时间较长，从而导致了整体的评价效率较低的问题。
附图说明
图1为本发明检测方法简易流程示意图；
图2为本发明检测过程中固含量添加数据对比图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
实施例一
如图1，本发明提供一种技术方案，一种锂离子电池负极材料的快速检测加工性能差异的方法，包括以下步骤：
S101、将电池负极拆卸后得到负极材料，将得到的负极材料放置在托盘内，使用破壳钳将电池负极进行拆卸，托盘在使用前通过清洗剂或除油剂进行清洗晾干；
S102、将盛有负极材料的托盘放置在烘干设备内的固定架上，固定架通过轴承转动安装在烘干设备的内腔底部，固定架的上表面对称滑动设置有两个夹板，将盛有负极材料的托盘放置在两个夹板之间，固定架侧壁通过轴承活动安装有螺纹杆，通过螺纹杆与两个夹板螺纹连接带动两个夹板对托盘进行固定，启动烘干设备对负极材料进行加热烘干，烘干设备的内腔底部固定设置有伺服电机，伺服电机的输出轴端面与固定架的外壁底部均固定套设有直齿轮，两个直齿轮的齿面啮合，设定固定架转速为6Hz，设置加热温度为250℃，时间设置为8min；
S103、确定好固含量计算出准确的加水量，加入水量时按照40％的固含量，加入40g的负极材料，那么按照95：1.5的配方，需要加入0.63g的CMC增稠剂，那么需要加入61g的水，将水通过过滤机处理杂质后使用量筒进行称量，烧杯外壁设置有刻度数，刻度数使用荧光材质，将水加入工作台面上放置的烧杯中；
S104、将负极材料定量加入到水中，打开磁力搅拌器进行搅拌，经过5-10分钟的搅拌，在搅拌过程中观察负极材料在水中的分散效果并进行记录；
S105、加入定量的CMC胶粉，打开磁力搅拌器进行搅拌，在搅拌过程中观察浆料中的分散效果并进行记录，容易分散的负极材料很容易均匀的在水中进行分散，而不易负极分散的材料会在水中出现团聚及挂壁的现象，容易分散材料胶粉也会很轻易的分散入浆料中，较难分散的材料浆料的粘度会非常大，导致磁力转子无法转动，而容易的分散的材料胶粉会很轻易的分散如浆料中，浆料的表面会从粗糙逐渐变得光滑,如图2。
实施例二
如图1，本发明提供一种技术方案，一种锂离子电池负极材料的快速检测加工性能差异的方法，包括以下步骤：
S101、将电池负极拆卸后得到负极材料，将得到的负极材料放置在托盘内，使用破壳钳将电池负极进行拆卸，托盘在使用前通过超神波清洗装置进行清洗晾干；
S102、将盛有负极材料的托盘放置在烘干设备内的固定架上，固定架通过轴承转动安装在烘干设备的内腔底部，固定架的上表面对称滑动设置有两个夹板，将盛有负极材料的托盘放置在两个夹板之间，固定架侧壁通过轴承活动安装有螺纹杆，通过螺纹杆与两个夹板螺纹连接带动两个夹板对托盘进行固定，启动烘干设备对负极材料进行加热烘干，烘干设备的内腔底部固定设置有伺服电机，伺服电机的输出轴端面与固定架的外壁底部均固定套设有直齿轮，两个直齿轮的齿面啮合，设定固定架转速为10Hz，设置加热温度为150℃，时间设置为10min；
S103、确定好固含量计算出准确的加水量，加入水量时按照40％的固含量，加入40g的负极材料，那么按照95：1.5的配方，需要加入0.63g的CMC增稠剂，那么需要加入61g的水，将水通过过滤机处理杂质后使用量筒进行称量，烧杯外壁设置有刻度数，刻度数使用荧光材质，将水加入工作台面上放置的烧杯中；
S104、将负极材料定量加入到水中，打开磁力搅拌器进行搅拌，经过5-10分钟的搅拌，在搅拌过程中观察负极材料在水中的分散效果并进行记录；
S105、加入定量的CMC胶粉，打开磁力搅拌器进行搅拌，在搅拌过程中观察浆料中的分散效果并进行记录，容易分散的负极材料很容易均匀的在水中进行分散，而不易负极分散的材料会在水中出现团聚及挂壁的现象，容易分散材料胶粉也会很轻易的分散入浆料中，较难分散的材料浆料的粘度会非常大，导致磁力转子无法转动，而容易的分散的材料胶粉会很轻易的分散如浆料中，浆料的表面会从粗糙逐渐变得光滑,如图2。
本装置的工作原理：首先使用清洗剂或除油剂将托盘表面清洗干净晾干，使用破壳钳将电池外壳破开后取出电池负极并将电池负极放置在托盘上，随后将托盘放入烘干设备内的固定架上，通过转动螺纹杆带动两个夹板运动将托盘进行固定，启动伺服电机通过两个齿轮带动固定架转动，安装架带动托盘转动，托盘带动电池负极转动，转速设定为6-10Hz，加热温度设置为150-250℃，时间设置为8-10min，能够对电池负极进行加热烘干，避免电池负极材料长时间暴露在空气中沾附上空气中的水分影响后续检测的准确度，确定好固含量计算出准确的加水量，比如加入水量时按照40％的固含量，加入40g的负极材料，那么按照95：1.5的配方，需要加入0.63g的CMC增稠剂，那么需要加入61g的水，先通过过滤机对水进行过滤处理，避免水中的杂质影响检测效果，之后使用量筒对水进行定量称量并将水加入烧杯内，通过荧光材质的刻度数能够清楚的对水位进行观察避免水量在加入时喷溅后水量减少不易观察到，将负极材料使用称重装置定量加入到水中，启动磁力搅拌器进行搅拌，设定搅拌时间喂5-10分钟，观察搅拌过程中负极材料在水中的分散效果并进行记录，容易分散的负极材料很容易均匀的在水中进行分散，而不易负极分散的材料会在水中出现团聚及挂壁的现象，随后加入定量的CMC胶粉，再次使用磁力搅拌器进行搅拌并观察浆料中的分散效果进行记录，容易分散材料胶粉也会很轻易的分散入浆料中，较难分散的材料浆料的粘度会非常大，导致磁力转子无法转动，而容易的分散的材料胶粉会很轻易的分散如浆料中，浆料的表面会从粗糙逐渐变得光滑，通过以上的方法能够快速的评判出不同负极材料的加工性能。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种锂离子电池负极材料的快速检测加工性能差异的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S101、将电池负极拆卸后得到负极材料，将得到的负极材料放置在托盘内；
S102、将盛有负极材料的托盘放置在烘干设备内的固定架上，启动烘干设备对负极材料进行加热烘干，设定固定架转速为6-10Hz，设置加热温度为150-250℃，时间设置为8-10min；
S103、确定好固含量计算出准确的加水量，将水加入工作台面上放置的烧杯中；
S104、将负极材料定量加入到水中，打开磁力搅拌器进行搅拌，经过5-10分钟的搅拌，在搅拌过程中观察负极材料在水中的分散效果并进行记录；
S105、加入定量的CMC胶粉，打开磁力搅拌器进行搅拌，在搅拌过程中观察浆料中的分散效果并进行记录。
2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池负极材料的快速检测加工性能差异的方法，其特征在于：所述使用破壳钳将电池负极进行拆卸，托盘在使用前通过清洗剂或除油剂进行清洗晾干。
3.根据权利要求1所述的一种锂离子电池负极材料的快速检测加工性能差异的方法，其特征在于：所述固定架通过轴承转动安装在烘干设备的内腔底部，固定架的上表面对称滑动设置有两个夹板，将盛有负极材料的托盘放置在两个夹板之间，固定架侧壁通过轴承活动安装有螺纹杆，通过螺纹杆与两个夹板螺纹连接带动两个夹板对托盘进行固定。
4.根据权利要求3所述的一种锂离子电池负极材料的快速检测加工性能差异的方法，其特征在于：所述烘干设备的内腔底部固定设置有伺服电机，伺服电机的输出轴端面与固定架的外壁底部均固定套设有直齿轮，两个直齿轮的齿面啮合。
5.根据权利要求1所述的一种锂离子电池负极材料的快速检测加工性能差异的方法，其特征在于：所述将水通过过滤机处理杂质后使用量筒进行称量定量加入烧杯内，烧杯外壁设置有刻度数，刻度数使用荧光材质。
6.根据权利要求1所述的一种锂离子电池负极材料的快速检测加工性能差异的方法，其特征在于：所述加入水量时按照40％的固含量，加入40g的负极材料，那么按照95：1.5的配方，需要加入0.63g的CMC增稠剂，那么需要加入61g的水。
7.根据权利要求1所述的一种锂离子电池负极材料的快速检测加工性能差异的方法，其特征在于：所述容易分散的负极材料很容易均匀的在水中进行分散，而不易负极分散的材料会在水中出现团聚及挂壁的现象，容易分散材料胶粉也会很轻易的分散入浆料中，较难分散的材料浆料的粘度会非常大，导致磁力转子无法转动，而容易的分散的材料胶粉会很轻易的分散如浆料中，浆料的表面会从粗糙逐渐变得光滑。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20220318 |