CN114927634A - 一种正极浆料的匀浆方法 - Google Patents
一种正极浆料的匀浆方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114927634A CN114927634A CN202210650353.0A CN202210650353A CN114927634A CN 114927634 A CN114927634 A CN 114927634A CN 202210650353 A CN202210650353 A CN 202210650353A CN 114927634 A CN114927634 A CN 114927634A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- stirring
- positive electrode
- solvent
- slurry
- mass
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 239000011267 electrode slurry Substances 0.000 title claims abstract description 18
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 105
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 30
- 239000006258 conductive agent Substances 0.000 claims abstract description 29
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 29
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims abstract description 24
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000013543 active substance Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229950008882 polysorbate Drugs 0.000 claims abstract description 9
- 229920000136 polysorbate Polymers 0.000 claims abstract description 9
- 239000011268 mixed slurry Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims abstract description 6
- 229920001495 poly(sodium acrylate) polymer Polymers 0.000 claims abstract description 5
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 claims abstract description 5
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 claims abstract description 5
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 claims abstract description 5
- NNMHYFLPFNGQFZ-UHFFFAOYSA-M sodium polyacrylate Chemical compound [Na+].[O-]C(=O)C=C NNMHYFLPFNGQFZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 5
- GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K lithium iron phosphate Chemical compound [Li+].[Fe+2].[O-]P([O-])([O-])=O GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 15
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 9
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 claims description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 7
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 claims description 6
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 claims description 6
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 claims description 6
- 239000011149 active material Substances 0.000 claims description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 claims description 2
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 claims description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 abstract description 28
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 abstract description 15
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 12
- 239000006256 anode slurry Substances 0.000 abstract description 10
- 238000009736 wetting Methods 0.000 abstract description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 16
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 16
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 10
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 4
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000007580 dry-mixing Methods 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 3
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 239000006257 cathode slurry Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000003446 memory effect Effects 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/04—Processes of manufacture in general
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
本发明提供了一种正极浆料的匀浆方法，所述匀浆方法包括以下步骤：(1)将胶液、第一部分溶剂、第一导电剂、第二导电剂和分散剂混合，经一步搅拌得到混合浆料；(2)将第一部分正极活性物质与步骤(1)得到的混合浆料混合，进行二步搅拌，加入第二部分正极活性物质进行三步搅拌，喷淋入第二部分溶剂，经四步搅拌得到正极浆料；其中，步骤(1)所述分散剂包括聚山梨酯、聚丙烯酸钠或聚乙烯吡咯烷酮中的任意一种或至少两种的组合，本发明在湿混搅拌工艺的基础上，添加分散剂，改善浆料润湿，缩短搅拌时间，提高了搅拌效率，制得的浆料固含量增大，粘度降低，分散均匀性提高。
Description
技术领域
本发明属于锂离子电池技术领域，涉及一种正极浆料的匀浆方法。
背景技术
锂离子电池由于具有比能量高、循环寿面长、工作电压平稳、自放电小、安全性能高、环境污染小及无记忆效应等优点，快速占领了电池市场，可望大规模应用于电动汽车、通信设备和太阳能、风能等清洁电能的存储。
锂离子电池电极的制备过程包括匀浆、涂布、辊压和裁片等工序。电池浆料中各组分分散的均匀性，直接影响极片的加工性能，其中匀浆工艺对电池性能的影响占比大于30％。无论是负极匀浆还是正极匀浆，当前的技术路线主要分为两种：干混和湿混。
干混是指将活性物质、导电剂和粘结剂干混混合，再加入适量溶剂进行润湿、分散和稀释，其特点为高固含量搅拌，搅拌速率快，匀浆时间短，但对设备要求高，分散效果差，工艺需要不断完善。因而，湿混仍为目前的主流工艺，其过程是先制备胶液，随后加入导电剂和活性物质进行充分的搅拌分散，最后加入适量的溶剂进行粘度的调整，以适合涂布，搅拌分散效果取决于过程时间以及相关的工艺条件，其操作简单，对设备要求不高，但浆料固含量较低，成本较高，耗时很长，效率通常较低。
采用湿混工艺制备的正极浆料在涂布烘干过程中，由于固含量较低，需要大量的热量将浆料中的溶剂除去，此种工艺不足在于：①能耗大；②涂布效率低；③对环境危害大；④易造成极片干裂；⑤易造成粘结剂迁移，剥离力降低；⑥涂布面密度不均匀，一致性降低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种正极浆料的匀浆方法，本发明在湿混搅拌工艺的基础上，添加分散剂，改善浆料润湿，缩短搅拌时间，提高了搅拌效率，制得的浆料固含量增大，粘度降低，分散均匀性提高，过滤顺畅，易于涂布，解决了涂布时出现裂纹、气泡、划痕的问题。
为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供了一种正极浆料的匀浆方法，所述匀浆方法包括以下步骤：
(1)将胶液、第一部分溶剂、第一导电剂、第二导电剂和分散剂混合，经一步搅拌得到混合浆料；
(2)将第一部分正极活性物质与步骤(1)得到的混合浆料混合，进行二步搅拌，加入第二部分正极活性物质进行三步搅拌，喷淋入第二部分溶剂，经四步搅拌得到正极浆料；
其中，步骤(1)所述分散剂包括聚山梨酯、聚丙烯酸钠或聚乙烯吡咯烷酮中的任意一种或至少两种的组合。
本发明通过添加特定分散剂，降低溶剂的表面张力，改善了导电剂及磷酸亚铁锂颗粒的润湿，提高了导电剂和磷酸亚铁锂的分散，使导电剂与磷酸亚铁锂分散的更均匀。通过改变投料顺序，制备出了高固含量的浆料，由于添加了分散剂，浆料固含量增大后，粘度并未上升且导电剂和磷酸亚铁锂分散的更均匀，简化了加料步骤，缩短了搅拌时间和节约了能耗，制备一缸浆料需耗时4～5h，同时，解决了浆料出料堵网，涂布烤裂、气泡、划痕的问题和提升了涂布面密度的一致性。
优选地，步骤(1)所述胶液包括聚偏氟乙烯胶液。
优选地，所述胶液的固含量为8～9％，例如：8％、8.2％、8.5％、8.8％或9％等。
优选地，所述胶液的粘度为6000～9000mPa·s，例如：6000mPa·s、6500mPa·s、7000mPa·s、8000mPa·s或9000mPa·s等。
优选地，步骤(1)所述第一导电剂包括导电炭黑。
优选地，所述第二导电剂包括碳纳米管。
优选地，所述第一部分溶剂的质量为总溶剂质量的92～97％，例如：92％、93％、94％、95％、96％或97％等。
优选地，所述溶剂包括N-甲基吡咯烷酮。
优选地，所述第一导电剂、第二导电剂、分散剂、胶液中的粘结剂和溶剂的质量比为(0.5～1):(0.5～1):(0.2～1):(1.5～2):(47～60)，例如：0.5:0.8:0.2:1.5:49、0.6:0.6:0.5:1.8、0.6:0.6:0.6:1.8、0.8:0.8:0.5:1.6或1:1:0.8:2等。
优选地，步骤(1)所述一步搅拌的公转速度为15～30rpm，例如：15rpm、18rpm、20rpm、25rpm或30rpm等。
优选地，所述一步搅拌的自转速度为1000～2000rpm，例如：1000rpm、1200rpm、1500rpm、1800rpm或2000rpm等。
优选地，所述一步搅拌的时间为10～30min，例如：10min、15min、20min、25min或30min等。
优选地，所述一步搅拌的温度为55～65℃，例如：55℃、58℃、60℃、62℃或65℃等。
优选地，步骤(2)所述正极活性物质包括磷酸亚铁锂。
优选地，所述正极活性物质的粒径为0.439～5.000μm，例如：0.439μm、0.500μm、1.000μm、2.000μm或5.000μm等。
优选地，所述正极活性物质的比表面积为10～14m2/g，例如：10m2/g、11m2/g、12m2/g、13m2/g或14m2/g等。
优选地，所述第一部分活性物质的质量为活性物质总质量的45～55％，例如：45％、48％、50％、52％或55％等。
优选地，所述活性物质的总质量与溶剂的质量比为(96～97):(47～60)，例如：96:48、96:50、97:47、96:55或97:60等。
优选地，步骤(2)所述二步搅拌的公转速度为10～30rpm，例如：10rpm、15rpm、20rpm、25rpm或30rpm等。
优选地，所述二步搅拌的自传速度为500～1000rpm，例如：500rpm、600rpm、700rpm、800rpm、900rpm或1000rpm等。
优选地，所述二步搅拌的温度为55～65℃，例如：55℃、58℃、60℃、62℃或65℃等。
优选地，所述二步搅拌的时间为5～10min，例如：5min、6min、7min、8min、9min或10min等。
优选地，步骤(2)所述第二部分活性物质的质量为活性物质总质量的45～55％，例如：45％、48％、50％、52％或55％等。
优选地，所述第二部分溶剂的质量为总溶剂质量的3～8％，例如：3％、4％、5％、6％、7％或8％等。
优选地，步骤(2)所述三步搅拌的公转速度为10～30rpm，例如：10rpm、15rpm、20rpm、25rpm或30rpm等。
优选地，所述三步搅拌的自传速度为500～1000rpm，例如：500rpm、600rpm、700rpm、800rpm、900rpm或1000rpm等。
优选地，所述三步搅拌的温度为55～65℃，例如：55℃、58℃、60℃、62℃或65℃等。
优选地，所述三步搅拌的时间为5～10min，例如：5min、6min、7min、8min、9min或10min等。
优选地，步骤(2)所述四步搅拌的公转速度为15～30rpm，例如：15rpm、18rpm、20rpm、25rpm或30rpm等。
优选地，所述四步搅拌的自传速度为1000～2000rpm，例如：1000rpm、1200rpm、1500rpm、1800rpm或2000rpm等。
优选地，所述四步搅拌的温度为55～65℃，例如：55℃、58℃、60℃、62℃或65℃等。
优选地，所述四步搅拌的时间为120～150min，例如：120min、125min、130min、140min或150min等。
优选地，所述四步搅拌的真空度≤-0.08MPa。
优选地，步骤(2)所述正极浆料的固含量为63～68％，例如：63％、64％、65％、66％、67％或68％等。
优选地，所述正极浆料的粘度为20000～30000mPa.s，例如：20000mPa.s、22000mPa.s、25000mPa.s、28000mPa.s或30000mPa.s等。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明通过在浆料中添加特定的分散剂降低NMP溶液的表面张力，改善了导电剂及磷酸亚铁锂颗粒的润湿，提高了导电剂和磷酸亚铁锂的分散，使导电剂与磷酸亚铁锂分散的更均匀，添加分散剂使浆料固含量增大后，粘度并未随着增大，在设备相同分散效率下，浆料分散均匀性提高，最终浆料细度≤8μm。
(2)本发明通过改变投料顺序，使浆料搅拌过程中的固含量降低，降低了设备的负载，最终制备出了高固含量的浆料，固含量最高可以提高15％，由于添加了分散剂，浆料粘度较低，流平性较好，出料不堵网和易于涂布。
(3)本发明简化了加料步骤，缩短了搅拌时间和节约了能耗，由于制胶和匀浆可以同时进行，除去制胶的时间，制备一缸浆料需耗时4～5h，制备出的高固含浆料涂布时可以降低烤箱温度和风频、提高涂布速度，降低了能耗，提高了涂布效率，同时降低了涂布烤裂的不良率。
附图说明
图1是实施例1所述匀浆方法的流程示意图。
图2是实施例1制得正极浆料的SEM图。
图3是实施例1制得正极浆料的沉降粘度变化趋势图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
本实施例提供了一种正极浆料的匀浆方法，所述匀浆方法包括以下步骤：
(1)配置固含量为8.5％的PVDF溶液，搅拌公转18rpm，搅拌自转1500rpm，搅拌时间280min，搅拌温度60℃，真空度≤-0.08Mpa，制备的胶液粘度为7500mPa·s；
(2)将炭黑、CNT导电液、聚山梨酯、胶液和用量95％的NMP，按照炭黑、CNT、分散剂、胶液中的粘结剂和溶剂的质量比为0.5:0.8:0.5:1.5:49(例如：炭黑0.5质量份、聚山梨酯0.2质量份等)，加入搅拌机中混合，搅拌公转20rpm，搅拌自转1500rpm，搅拌时间20min，搅拌温度60℃；
(3)将50％LFP加入搅拌机中混合，搅拌公转20rpm，搅拌自转800rpm，搅拌时间8min，搅拌温度60℃，将剩余的50％LFP加入搅拌机中混合，搅拌公转20rpm，搅拌自转800rpm，搅拌时间8min，搅拌温度60℃；将剩余的5％NMP喷淋加入搅拌机中混合，搅拌公转20rpm，搅拌自转1500rpm，搅拌时间130min，搅拌温度60℃，真空度≤-0.08Mpa，即可制备出固含量63％，粘度为28980mPa·s的正极浆料，所述匀浆方法的流程示意图如图1所示。
制得正极浆料的SEM图如图2所示，由图2可以看出，本发明通过添加分散剂，降低NMP溶液的表面张力，改善了导电剂及磷酸亚铁锂颗粒的润湿，提高了导电剂和磷酸亚铁锂的分散，使导电剂与磷酸亚铁锂分散的更均匀。
制得正极浆料的沉降粘度变化趋势图如图3所示，由图3可以看出，本发明加入分散剂并未改变胶液的稳定性，浆料静置初期发生颗粒团聚，粘度上升，最后并没有下降，说明没有发生沉降，如图3，静置24h，上下层固含相差小于1.0％，为防止PVDF与LFP局部发生反应，浆料保存过程中需开公转慢搅。
实施例2
本实施例提供了一种正极浆料的匀浆方法，所述匀浆方法包括以下步骤：
(1)配置固含量为8.8％的PVDF溶液，搅拌公转19rpm，搅拌自转1600rpm，搅拌时间286min，搅拌温度60℃，真空度≤-0.08Mpa，制备的胶液粘度为8160mPa·s；
(2)将炭黑、CNT导电液、聚丙烯酸钠、胶液和用量95％的NMP，按照炭黑、CNT、分散剂、胶液中的粘结剂和溶剂的质量比为0.5:0.8:0.5:1.5:49加入搅拌机中混合，搅拌公转22rpm，搅拌自转1600rpm，搅拌时间20min，搅拌温度60℃；
(3)将50％LFP加入搅拌机中混合，搅拌公转22rpm，搅拌自转900rpm，搅拌时间8min，搅拌温度60℃，将剩余的50％LFP加入搅拌机中混合，搅拌公转23rpm，搅拌自转900rpm，搅拌时间8min，搅拌温度60℃；将剩余的5％NMP喷淋加入搅拌机中混合，搅拌公转22rpm，搅拌自转1600rpm，搅拌时间130min，搅拌温度60℃，真空度≤-0.08Mpa，即可制备出固含量65％，粘度为29120mPa·s的正极浆料。
实施例3
本实施例提供了一种正极浆料的匀浆方法，所述匀浆方法包括以下步骤：
(1)配置固含量为9％的PVDF溶液，搅拌公转20rpm，搅拌自转1500rpm，搅拌时间280min，搅拌温度60℃，真空度≤-0.08Mpa，制备的胶液粘度为8840mPa·s；
(2)将炭黑、CNT导电液、聚乙烯吡咯烷酮、胶液和用量95％的NMP，按照炭黑、CNT、分散剂、胶液中的粘结剂和溶剂的质量比为0.5:0.8:0.5:1.5:49加入搅拌机中混合，搅拌公转20rpm，搅拌自转1500rpm，搅拌时间20min，搅拌温度60℃；
(3)将50％LFP加入搅拌机中混合，搅拌公转20rpm，搅拌自转800rpm，搅拌时间8min，搅拌温度60℃，将剩余的50％LFP加入搅拌机中混合，搅拌公转20rpm，搅拌自转800rpm，搅拌时间8min，搅拌温度60℃；将剩余的5％NMP喷淋加入搅拌机中混合，搅拌公转20rpm，搅拌自转1500rpm，搅拌时间130min，搅拌温度60℃，真空度≤-0.08Mpa，即可制备出固含量68％，粘度为29350mPa·s的正极浆料。
实施例4
本实施例与实施例1区别在于，按照炭黑、CNT、聚山梨酯、胶液中的粘结剂和溶剂的质量比为0.5:0.8:0.1:1.5:49加入搅拌机中混合，其他条件与参数与实施例1完全相同，制备出固含量61％，粘度为28930mPa·s的正极浆料。
实施例5
本实施例与实施例1区别仅在于，按照炭黑、CNT、聚山梨酯、胶液中的粘结剂和溶剂的质量比为0.5:0.8:1.0:1.5:49加入搅拌机中混合，其他条件与参数与实施例1完全相同，制备出固含量66％，粘度为29420mPa·s的正极浆料。
对比例1
本对比例与实施例1区别仅在于不加入聚山梨酯，按照炭黑、CNT、胶液中的粘结剂和溶剂的质量比为0.5:0.8:1.5:49加入搅拌机中混合，制备出固含量60％，粘度为29230mPa·s的正极浆料。
性能测试：
对实施例1～5及对比例1～3制备的正极浆料，按单面面密度37.53mg/cm2进行涂布烘干，烘箱长度为39m共13节，温度设置为一段恒温段阶梯升温曲线，保证极片失重在0.5‰～1‰。测试最佳涂布速度、NMP残留量、极片表面状态及剥离力四项数据，测试结果如表1所示：
表1
由表1可以看出，由实施例1-3可得，本发明所述匀浆方法NMP残留量较少，制得极片表面状态良好，极片剥离强度可达0.519N/m以上，制备的浆料在相同的粘度下，分散剂提高固含量效果聚乙烯吡咯烷酮>聚丙烯酸钠>聚山梨酯。
由实施例1和实施例4-5对比可得，本发明所述分散剂的添加量会影响制得浆料的性能，将分散剂的添加量控制在0.5～1质量份，制得浆料性能较好，若分散剂的添加量过大，会降低活性物质的负载，降低电芯的容量，若分散剂的添加量过小，固含量提升量小导致浆料固含量过低，在较高的涂布速度下导致极片产生裂纹和剥离强度降低。
由实施例1和对比例1对比可得，本发明添加分散剂，在浆料粘度变化不大的情况下，可以显著提高浆料的固含量，是由于添加分散剂降低了NMP溶液的表面张力，改善了导电剂及磷酸亚铁锂颗粒的润湿，提高了导电剂和磷酸亚铁锂的分散，使导电剂与磷酸亚铁锂分散的更均匀。
申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (10)
1.一种正极浆料的匀浆方法，其特征在于，所述匀浆方法包括以下步骤：
(1)将胶液、第一部分溶剂、第一导电剂、第二导电剂和分散剂混合，经一步搅拌得到混合浆料；
(2)将第一部分正极活性物质与步骤(1)得到的混合浆料混合，进行二步搅拌，加入第二部分正极活性物质进行三步搅拌，喷淋入第二部分溶剂，经四步搅拌得到正极浆料；
其中，步骤(1)所述分散剂包括聚山梨酯、聚丙烯酸钠或聚乙烯吡咯烷酮中的任意一种或至少两种的组合。
2.如权利要求1所述的匀浆方法，其特征在于，步骤(1)所述胶液包括聚偏氟乙烯胶液；
优选地，所述胶液的固含量为8～9％；
优选地，所述胶液的粘度为6000～9000mPa·s。
3.如权利要求1或2所述的匀浆方法，其特征在于，步骤(1)所述第一导电剂包括导电炭黑；
优选地，所述第二导电剂包括碳纳米管；
优选地，所述第一部分溶剂的质量为总溶剂质量的92～97％；
优选地，所述溶剂包括N-甲基吡咯烷酮；
优选地，所述第一导电剂、第二导电剂、分散剂、胶液中的粘结剂和溶剂的质量比为(0.5～1):(0.5～1):(0.2～1):(1.5～2):(47～60)。
4.如权利要求1-3任一项所述的匀浆方法，其特征在于，步骤(1)所述一步搅拌的公转速度为15～30rpm；
优选地，所述一步搅拌的自转速度为1000～2000rpm；
优选地，所述一步搅拌的时间为10～30min；
优选地，所述一步搅拌的温度为55～65℃。
5.如权利要求1-4任一项所述的匀浆方法，其特征在于，步骤(2)所述正极活性物质包括磷酸亚铁锂；
优选地，所述正极活性物质的粒径为0.439～5.000μm；
优选地，所述正极活性物质的比表面积为10～14m2/g；
优选地，所述第一部分活性物质的质量为活性物质总质量的45～55％；
优选地，所述活性物质的总质量与溶剂的质量比为(96～97):(47～60)。
6.如权利要求1-5任一项所述的匀浆方法，其特征在于，步骤(2)所述二步搅拌的公转速度为10～30rpm；
优选地，所述二步搅拌的自传速度为500～1000rpm；
优选地，所述二步搅拌的温度为55～65℃；
优选地，所述二步搅拌的时间为5～10min。
7.如权利要求1-6任一项所述的匀浆方法，其特征在于，步骤(2)所述第二部分活性物质的质量为活性物质总质量的45～55％；
优选地，所述第二部分溶剂的质量为总溶剂质量的3～8％。
8.如权利要求1-7任一项所述的匀浆方法，其特征在于，步骤(2)所述三步搅拌的公转速度为10～30rpm；
优选地，所述三步搅拌的自传速度为500～1000rpm；
优选地，所述三步搅拌的温度为55～65℃；
优选地，所述三步搅拌的时间为5～10min。
9.如权利要求1-8任一项所述的匀浆方法，其特征在于，步骤(2)所述四步搅拌的公转速度为15～30rpm；
优选地，所述四步搅拌的自传速度为1000～2000rpm；
优选地，所述四步搅拌的温度为55～65℃；
优选地，所述四步搅拌的时间为120～150min；
优选地，所述四步搅拌的真空度≤-0.08MPa。
10.如权利要求1-9任一项所述的匀浆方法，其特征在于，步骤(2)所述正极浆料的固含量为63～68％；
优选地，所述正极浆料的粘度为20000～30000mPa.s。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210650353.0A CN114927634A (zh) | 2022-06-09 | 2022-06-09 | 一种正极浆料的匀浆方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210650353.0A CN114927634A (zh) | 2022-06-09 | 2022-06-09 | 一种正极浆料的匀浆方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114927634A true CN114927634A (zh) | 2022-08-19 |
Family
ID=82812343
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210650353.0A Pending CN114927634A (zh) | 2022-06-09 | 2022-06-09 | 一种正极浆料的匀浆方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114927634A (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106684329A (zh) * | 2017-01-09 | 2017-05-17 | 中天储能科技有限公司 | 一种锂离子电池正极浆料的分散方法 |
| CN111640907A (zh) * | 2020-05-29 | 2020-09-08 | 惠州亿纬锂能股份有限公司 | 一种锂离子电池正极浆料及其制备方法和制备过程使用的搅拌缸 |
| CN112234198A (zh) * | 2020-09-15 | 2021-01-15 | 深圳市拓邦锂电池有限公司 | 一种锂离子电池正极浆料及其制备方法 |
| CN113346083A (zh) * | 2021-05-31 | 2021-09-03 | 湖北亿纬动力有限公司 | 一种负极浆料及其制备方法和应用 |
-
2022
- 2022-06-09 CN CN202210650353.0A patent/CN114927634A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106684329A (zh) * | 2017-01-09 | 2017-05-17 | 中天储能科技有限公司 | 一种锂离子电池正极浆料的分散方法 |
| CN111640907A (zh) * | 2020-05-29 | 2020-09-08 | 惠州亿纬锂能股份有限公司 | 一种锂离子电池正极浆料及其制备方法和制备过程使用的搅拌缸 |
| CN112234198A (zh) * | 2020-09-15 | 2021-01-15 | 深圳市拓邦锂电池有限公司 | 一种锂离子电池正极浆料及其制备方法 |
| CN113346083A (zh) * | 2021-05-31 | 2021-09-03 | 湖北亿纬动力有限公司 | 一种负极浆料及其制备方法和应用 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106207129B (zh) | 一种高倍率锂离子电池正极浆料的制备方法 | |
| CN106299280B (zh) | 一种大容量锂离子电池正极浆料的制备方法 | |
| CN112838192B (zh) | 一种锂离子电池正极浆料及其制备方法和锂离子电池 | |
| CN104795541B (zh) | 一种锂离子电池负极浆料制备方法 | |
| CN106654166A (zh) | 锂离子电池正极浆料的匀浆工艺及正极极片、锂离子电池 | |
| CN114566644B (zh) | 一种锂离子电池水性负极浆料及制备方法和负极片 | |
| CN110064330B (zh) | 正极浆料及其制备方法和应用 | |
| CN111599985A (zh) | 一种锂离子电池浆料及其制备方法和锂离子电池 | |
| CN111725508A (zh) | 一种无需胶液的负极浆料的制备方法、得到的负极浆料和用途 | |
| CN113224269A (zh) | 一种高效可控的磷酸铁锂合浆工艺 | |
| CN115050949A (zh) | 正极浆料及其制备方法和锂离子电池 | |
| CN113257584B (zh) | 一种锂离子电容器用硬碳浆料的制备方法 | |
| CN110707318A (zh) | 一种钛酸锂电池负极浆料的制备方法 | |
| CN113224268A (zh) | 一种高效稳定石墨负极材料合浆工艺 | |
| CN112838261A (zh) | 一种负极浆料及其匀浆方法和用途 | |
| CN114927634A (zh) | 一种正极浆料的匀浆方法 | |
| CN113130856A (zh) | 一种聚合物锂离子电池硅碳石墨负极浆料及其制备方法 | |
| CN115377360A (zh) | 一种制备锂硫电池正极浆料的方法和应用 | |
| CN112490393B (zh) | 一种球形多孔磷酸铁锂电极浆料的搅拌工艺及其应用 | |
| CN115985554A (zh) | 一种导电浆料及其制备方法和应用 | |
| CN110660997B (zh) | 电池浆料及其制备方法和电池极片及其制备方法 | |
| CN111081984A (zh) | 一种电池浆料制备方法及电池浆料 | |
| CN117393704B (zh) | 一种干法极片的制备方法 | |
| CN115642227B (zh) | 锂离子电池正极浆料及其制备方法和锂离子电池 | |
| CN117810370A (zh) | 一种正极浆料及其制备正极浆料的合浆工艺和应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |