CN115148944A - 一种减少负极涂布开裂翘曲的涂布浆料及其制备方法 - Google Patents

一种减少负极涂布开裂翘曲的涂布浆料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及锂离子电池材料领域,公开了一种减少负极涂布开裂翘曲的涂布浆料及其制备方法,包括质量分数为50%~60%固体粉料和40%~50%的溶剂,溶剂为去离子水、乙醇和丁二醇的混合物,乙醇和丁二醇的总质量为固体粉料总质量的1%~3%,乙醇和丁二醇的质量比为0.15:0.85~0.25:0.75。制备方法包括以下步骤:(1)预混;(2)捏合;(3)一次分散;(4)二次分散;(5)混合。在负极涂布浆料配方中添加了特定比例的乙醇和丁二醇,加快挥发速度,提升挥发均匀性,减少负极片开裂翘曲;采用特定的混合工艺对物料进行混合,最后加入易挥发的有机溶剂,使得涂布浆料的固含量和均匀性达到要求。

Description

一种减少负极涂布开裂翘曲的涂布浆料及其制备方法
技术领域
本发明涉及锂离子电池材料领域,尤其涉及一种减少负极涂布开裂翘曲的涂布浆料及其制备方法。
背景技术
在锂电池制造过程中,负极涂布是一项关键工序。负极涂布是将负极浆料通过挤压式涂布、转移式涂布、喷涂等涂布方式均匀涂覆在基材上,同时在烘箱内通过负压高温环境中干燥,除去负极浆料中的溶剂,得到固体粉料粘附在基材上。目前,基材一般使用铜箔,个别的负极材料会使用铝箔作为基材。
溶剂在挥发过程中,由于里层与表面的溶剂挥发速度不同,当表面溶剂快速挥发后,里层的溶剂仍未挥发,造成里层与表面形成一定的温度差,导致这两个区域的极片出现干裂现象。又因为沿着涂布宽度,存在削薄区与正常区,削薄区的敷料重量比正常区低2~5%,因此极片在同一时间及环境下进行干燥时,削薄区干燥速度大于正常区,当两者干燥完成的时间差较大时,极片将会出现翘曲现象。这两种不良现象均会影响负极片的产品合格率,且随着涂布速度的快速提升及双面涂布等生产方式的出现,这两种不良现象的出现频率也大大增加,对涂布的合格率存在重大影响。
目前行业内主要通过两种方法改善负极涂布时出现的极片开裂翘曲现象。一种是通过调节烘箱的温度、风量、涂布速度等参数,让负极片在合理的参数下进行烘干,以此改善极片的状态。但因每一次的浆料状态都有所不同,故须频繁地去调整参数,给生产带来较大的不可预估性。另一种方法是通过在负极浆料中添加有机溶剂,降低负极浆料中溶剂的沸点,提高溶剂的整体挥发速度。如中国专利公开号“CN114335528A”公开了负极胶液及其制备方法和应用,该负极胶液包括:羧甲基纤维素钠、N-甲基吡咯烷酮和水。通过将N-甲基吡咯烷酮和羧甲基纤维素钠与水混合作为负极胶液,一方面能够解决石墨类负极浆料成膜开裂问题,再一方面能有效降低石墨类负极浆料表面张力,改善石墨与水的浸润的问题,从而大大提高负极涂布生产效率。但这类方法的问题在于,常规的有机溶剂为N-甲基吡咯烷酮(NMP)或者碳酸乙烯酯(EC),这两种溶剂无法充分挥发时将会残留在极片内部,对电池的首效及容量发挥造成一定的损失。另外,使用NMP作为溶剂时需要增加NMP回收装置,如无NMP回收装置将导致烘箱内的NMP浓度过高,可能引起爆炸事故,因此生产成本大大增加。EC在常温下为固态,使用前需要加热至35℃以上才能使用,也需要额外增加生产成本。
发明内容
本发明是为了克服现有技术中负极涂布易发生开裂翘曲、现有有机溶剂挥发效率低的问题,提供一种减少负极涂布开裂翘曲的涂布浆料及其制备方法,利用乙醇和丁二醇作为复合溶剂,增强溶剂挥发性与均匀性,一方面减少溶剂残留对极片的首效及容量的影响,另一方面防止由于溶剂挥发不均匀产生的极片开裂翘曲现象。
为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
一种减少负极涂布开裂翘曲的涂布浆料,包括质量分数为50%~60%固体粉料和40%~50%的溶剂,所述溶剂为去离子水、乙醇和丁二醇的混合物,所述乙醇和丁二醇的总质量为固体粉料总质量的1%~3%,所述乙醇和丁二醇的质量比为0.15:0.85~0.25:0.75。优选地,所述涂布浆料中固体粉料的质量分数为50%~55%。
在负极涂布过程中,在溶剂中加入了挥发性能更好的乙醇和丁二醇,可以加快溶剂的挥发速度,同时增强溶剂挥发时的均匀性,避免由于不同区域挥发速度的差异造成的极片不良现象。同时,由于乙醇和丁二醇相比于传统有机添加剂更优良的挥发性能,此两种物质在负极片中的残留更低,对电池性能的影响更小,制备得到的负极片可以提高电池的首效和容量。在这两种有机溶剂中,虽然乙醇的沸点更低、挥发性更好,但是由于其热稳定性相对较差,过多的乙醇添加可能导致一些难以挥发的副产物的产生,造成电池的性能降低;如果添加的乙醇量不足,则对溶剂挥发性能的提升程度有限。乙醇与丁二醇的质量比在0.15:0.85~0.25:0.75之间,既可以满足挥发速率和均匀性的要求,也可以保证其在涂布和后续烘干过程中的稳定性。
作为优选,所述固体粉料包括以下重量份数的原料:92~98份石墨、0.4~5份导电剂、1.3~1.7份粘结剂、0.8~1.3份增稠剂。
作为优选,所述石墨为人造石墨、中间相石墨、天然石墨、硅碳、软碳、硬碳中的一种或其组合。
作为优选,所述导电剂为炭黑、科琴黑、片状石墨导电剂、碳纳米管、石墨烯中的一种或其组合。
作为优选,所述增稠剂为羧甲基纤维素钠,所述粘结剂为为聚丙烯酸、聚丙烯睛、丁苯橡胶中的一种或其组合。
一种减少负极涂布开裂翘曲的涂布浆料的制备方法,包括以下步骤:
(1)预混:将石墨、导电剂、35~45%的增稠剂依次加入搅拌器内,搅拌混匀30~60min后停止搅拌,得预混料;
(2)捏合:向预混料中加入去离子水至固含量为66~74%,再进行搅拌捏合,时间为60~90min,得捏合料;
(3)一次分散:在捏合料中加入剩余的增稠剂,再加入去离子水至固含量为56~60%,搅拌器搅拌桨旋转同时在物料中移动,进行一次分散,分散时间为87~93min,得一次分散浆料;
(4)二次分散:在一次分散浆料中加入粘结剂与剩余去离子水,搅拌器搅拌桨旋转同时在物料中移动,进行二次分散,分散时间为30~45min,得二次分散浆料;
(5)混合:在二次分散浆料中加入预先混合的乙醇和丁二醇,搅拌均匀后得到减少负极涂布开裂翘曲的涂布浆料。
在涂布浆料的制备过程中,各组分的加入时间及顺序对最终涂布浆料的质量有直接影响。本发明制备过程中首先将石墨、导电剂和部分增稠剂进行预混,确保石墨和导电剂之间完成均匀混合后再加入部分去离子水进行捏合,捏合工艺是将物料先在较高固含量下与部分去离子水均匀混合后,再加入剩余的增稠剂和去离子水进行分散,如果直接将全部增稠剂和去离子水加入粉料中混合,可能会由于增稠剂的大量加入造成各处粘度差异过大,影响石墨和导电剂的分散。加入剩余增稠剂后,由于物料的粘度降低,在制备工艺上一方面通过搅拌桨转动混匀局部物料,另一方面通过搅拌桨在物料中的移动确保物料整体的分散均匀性。在增稠剂全部加入后再加入粘结剂和剩余去离子水,通过粘结剂的作用使得浆料中的固形物之间形成整体。最后再向浆料中加入乙醇和丁二醇的有机溶剂,减少有机物在体系中的分散时间,避免有机物由于长时间的挥发造成的分散。同时,由于乙醇和丁二醇在常温下都是液体,可以不经过预处理就投入生产使用,相比于其他的有机溶剂成本更低。
作为优选,所述步骤(3)中,一次分散浆料的粘度为5000~8000mPa·s。一次分散浆料的粘度过低,可能会导致制备得到的涂布浆料过稀,涂布后在负极片上的固含量过少;一次分散浆料的粘度过高,则可能会使得后续制备过程中搅拌难度增加,使得浆料均匀性不佳,且涂布难度也有所增加。
作为优选,所述步骤(1)中,搅拌器搅拌桨转速为20~35rpm;所述步骤(2)中,搅拌器搅拌桨转速为20~30rpm。
作为优选,所述步骤(3)中,搅拌器搅拌桨转速为20~35rpm,搅拌桨移动速度为13~18m/s。
作为优选,所述步骤(4)中,搅拌器搅拌桨转速为20~35rpm,搅拌桨移动速度为6~10m/s。
因此,本发明具有如下有益效果:(1)在负极涂布浆料配方中添加了复配有机溶剂体系,包含特定比例的乙醇和丁二醇,利用有机溶剂良好的挥发性加快挥发速度和挥发均匀性,减少负极片开裂翘曲;(2)在涂布浆料制备过程中采用特定的混合工艺对物料进行混合,最后加入易挥发的有机溶剂,使得涂布浆料的固含量和均匀性达到要求。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步的描述。应理解,这些实施例适用于说明本发明的基本远离、主要特征和优点,而本发明不受以下实施例的范围限制;实施例中采用的实施条件可以根据具体要求做进一步调整,未注明的实施条件通常为常规实验中采用的条件。
下述实施例中未作特殊说明,所有原料均来自于商购或通过本领域的常规方法制备而得。
实施例1
一种减少负极涂布开裂翘曲的涂布浆料,包括质量分数为50%固体粉料和50%的溶剂,所述固体粉料包括以下重量份数的原料:人造石墨96.5份、导电剂炭黑1份、增稠剂羧甲基纤维素钠1份、粘结剂丁苯橡胶1.5份,所述溶剂为去离子水、乙醇和丁二醇的混合物,其中乙醇和丁二醇的总质量为固体粉料总质量的1.5%,乙醇和丁二醇的质量比为0.2:0.8。
减少负极涂布开裂翘曲的涂布浆料的制备方法包括以下步骤:
(1)预混:将石墨、导电剂、40%的增稠剂依次加入搅拌器内,搅拌混匀45min,搅拌器搅拌桨转速为30rpm,得预混料;
(2)捏合:向预混料中加入去离子水至固含量为70%,再进行搅拌捏合,搅拌器搅拌桨转速为25rpm,时间为75min,得捏合料;
(3)一次分散:在捏合料中加入剩余的增稠剂,再加入去离子水至固含量为58%,搅拌器搅拌桨旋转同时在物料中移动,搅拌器搅拌桨转速为30rpm,搅拌桨移动速度为15m/s,进行一次分散,分散时间为90min,得一次分散浆料,一次分散浆料的粘度为5000~8000mPa·s;
(4)二次分散:在一次分散浆料中加入粘结剂与剩余去离子水,搅拌器搅拌桨旋转同时在物料中移动,搅拌器搅拌桨转速为30rpm,搅拌桨移动速度为8m/s,进行二次分散,分散时间为40min,得二次分散浆料;
(5)混合:在二次分散浆料中加入预先混合的乙醇和丁二醇,搅拌均匀后得到减少负极涂布开裂翘曲的涂布浆料。
实施例2
一种减少负极涂布开裂翘曲的涂布浆料,包括质量分数为55%固体粉料和45%的溶剂,所述固体粉料包括以下重量份数的原料:天然石墨92份、导电剂科琴黑0.4份、增稠剂羧甲基纤维素钠0.8份、粘结剂聚丙烯酸1.3份,所述溶剂为去离子水、乙醇和丁二醇的混合物,其中乙醇和丁二醇的总质量为固体粉料总质量的3%,乙醇和丁二醇的质量比为0.25:0.75。
减少负极涂布开裂翘曲的涂布浆料的制备方法包括以下步骤:
(1)预混:将石墨、导电剂、35%的增稠剂依次加入搅拌器内,搅拌混匀30min,搅拌器搅拌桨转速为35rpm,得预混料;
(2)捏合:向预混料中加入去离子水至固含量为74%,再进行搅拌捏合,搅拌器搅拌桨转速为20rpm,时间为90min,得捏合料;
(3)一次分散:在捏合料中加入剩余的增稠剂,再加入去离子水至固含量为60%,搅拌器搅拌桨旋转同时在物料中移动,搅拌器搅拌桨转速为35rpm,搅拌桨移动速度为18m/s,进行一次分散,分散时间为87min,得一次分散浆料,一次分散浆料的粘度为5000~8000mPa·s;
(4)二次分散:在一次分散浆料中加入粘结剂与剩余去离子水,搅拌器搅拌桨旋转同时在物料中移动,搅拌器搅拌桨转速为35rpm,搅拌桨移动速度为10m/s,进行二次分散,分散时间为30min,得二次分散浆料;
(5)混合:在二次分散浆料中加入预先混合的乙醇和丁二醇,搅拌均匀后得到减少负极涂布开裂翘曲的涂布浆料。
实施例3
一种减少负极涂布开裂翘曲的涂布浆料,包括质量分数为60%固体粉料和40%的溶剂,所述固体粉料包括以下重量份数的原料:硅碳98份、导电剂碳纳米管5份、增稠剂羧甲基纤维素钠1.3份、粘结剂聚丙烯腈1.7份,所述溶剂为去离子水、乙醇和丁二醇的混合物,其中乙醇和丁二醇的总质量为固体粉料总质量的1%,乙醇和丁二醇的质量比为0.15:0.85。
减少负极涂布开裂翘曲的涂布浆料的制备方法包括以下步骤:
(1)预混:将石墨、导电剂、45%的增稠剂依次加入搅拌器内,搅拌混匀90min,搅拌器搅拌桨转速为20rpm,得预混料;
(2)捏合:向预混料中加入去离子水至固含量为66%,再进行搅拌捏合,搅拌器搅拌桨转速为30rpm,时间为87min,得捏合料;
(3)一次分散:在捏合料中加入剩余的增稠剂,再加入去离子水至固含量为56%,搅拌器搅拌桨旋转同时在物料中移动,搅拌器搅拌桨转速为20rpm,搅拌桨移动速度为13m/s,进行一次分散,分散时间为87min,得一次分散浆料,一次分散浆料的粘度为5000~8000mPa·s;
(4)二次分散:在一次分散浆料中加入粘结剂与剩余去离子水,搅拌器搅拌桨旋转同时在物料中移动,搅拌器搅拌桨转速为20rpm,搅拌桨移动速度为6m/s,进行二次分散,分散时间为45min,得二次分散浆料;
(5)混合:在二次分散浆料中加入预先混合的乙醇和丁二醇,搅拌均匀后得到减少负极涂布开裂翘曲的涂布浆料。
实施例4
一种减少负极涂布开裂翘曲的涂布浆料,包括质量分数为50%固体粉料和50%的溶剂,所述固体粉料包括以下重量份数的原料:质量比为5:1的中间相石墨和软碳96份、导电剂石墨烯3份、增稠剂羧甲基纤维素钠1份、粘结剂质量比为1:1的聚丙烯酸和丁苯橡胶1.4份,所述溶剂为去离子水、乙醇和丁二醇的混合物,其中乙醇和丁二醇的总质量为固体粉料总质量的2%,乙醇和丁二醇的质量比为0.2:0.8。
实施例5
一种减少负极涂布开裂翘曲的涂布浆料,包括质量分数为50%固体粉料和50%的溶剂,所述固体粉料包括以下重量份数的原料:硬碳96.5份、导电剂质量比为1:1的炭黑和片状石墨4份、增稠剂羧甲基纤维素钠1.2份、粘结剂丁苯橡胶1.4份,所述溶剂为去离子水、乙醇和丁二醇的混合物,其中乙醇和丁二醇的总质量为固体粉料总质量的2.5%,乙醇和丁二醇的质量比为0.2:0.8。
实施例6
本实施例与实施例1的区别仅在于,乙醇和丁二醇的总质量为固体粉料总质量的1%。
实施例7
本实施例与实施例1的区别仅在于,乙醇和丁二醇的总质量为固体粉料总质量的2.5%。
实施例8
本实施例与实施例1的区别仅在于,乙醇和丁二醇的总质量为固体粉料总质量的3%。
实施例9
本实施例与实施例1的区别仅在于,乙醇和丁二醇的总质量为固体粉料总质量的2%。
对比例1(不添加复合有机溶剂)
本对比例与实施例1的区别仅在于,将溶剂中的乙醇和丁二醇替换为同等质量的去离子水。
对比例2(使用同等质量NMP代替有机溶剂)
本对比例与实施例1的区别仅在于,将溶剂中的乙醇和丁二醇替换为同等质量的N-甲基吡咯烷酮。
对比例3(使用大量NMP代替有机溶剂)
本对比例与实施例1的区别仅在于,将溶剂中的乙醇和丁二醇替换为固体粉料总质量5%的N-甲基吡咯烷酮。
对比例4(使用同等质量EC代替有机溶剂)
本对比例与实施例1的区别仅在于,将溶剂中的乙醇和丁二醇替换为同等质量的碳酸乙烯酯,制备过程步骤(5)中,首先将碳酸乙烯酯预热到35℃熔化为液体后,再加入到二次分散浆料中。
对比例5(使用大量EC代替有机溶剂)
本对比例与实施例1的区别仅在于,将溶剂中的乙醇和丁二醇替换为固体粉料总质量5%的碳酸乙烯酯,制备过程步骤(5)中,首先将碳酸乙烯酯预热到35℃熔化为液体后,再加入到二次分散浆料中。
对比例6(仅添加丁二醇)
本对比例与实施例1的区别仅在于,将溶剂中的乙醇替换为同等质量的去离子水。
对比例7(仅添加乙醇)
本对比例与实施例1的区别仅在于,将溶剂中的丁二醇替换为同等质量的去离子水。
对比例8(制备过程中不分步加料)
本对比例与实施例1的区别仅在于,制备过程中不进行步骤(2)、(3),在步骤1中直接加入全部增稠剂和去离子水。
对本发明实施例1-9及对比例1-6制得的负极涂布材料采用转移式涂布机均匀的涂覆在铜箔上,涂布速度为15m/min,烘箱温度为80℃,烘箱风量为30Hz,测定得到的负极极片的开裂情况、翘曲情况、涂布合格率和首次效率。测试结果如表1所示。
表1负极极片开裂翘曲情况及首次效率
组别 开裂情况 翘曲情况 涂布合格率(%) 首次效率(%)
实施例1 不开裂 不翘曲 94.5 90.1
实施例2 不开裂 不翘曲 94.6 89.8
实施例3 不开裂 不翘曲 94.5 89.9
实施例4 不开裂 不翘曲 94.4 90
实施例5 不开裂 不翘曲 94.2 89.1
实施例6 不开裂 不翘曲 94.1 89.7
实施例7 不开裂 不翘曲 94.7 89.8
实施例8 不开裂 不翘曲 94.0 90.0
实施例9 不开裂 不翘曲 94.4 89.7
对比例1 开裂 翘曲 90.1 89.8
对比例2 开裂 翘曲 91.5 87.5
对比例3 不开裂 不翘曲 94.5 85.8
对比例4 开裂 翘曲 91.4 88.2
对比例5 不开裂 不翘曲 94.1 86.4
对比例6 开裂 翘曲 92.1 89.8
对比例7 开裂 翘曲 92.3 88.9
对比例8 不开裂 不翘曲 93.5 89.4
由上表实施例1-5可知,按照本发明所述的方法制备得到的负极涂布浆料在涂布过程中有较快的干燥效率,制备得到的负极片的质量更加,无开裂、翘曲等不良现象,涂布合格率可以达到94%左右,且首次效率也能达到90%左右,说明添加的复合有机溶剂残留较少,对负极片的性能影响较小。
对比例1-8以上述7个实施例中综合性能最好的实施例1作为基础进行设置。对比例1在制备过程中不添加有机溶剂,其制备得到的涂布浆料在干燥过程中难以均匀干燥,因此负极片容易出现明显的开裂或翘曲等不良现象,严重影响负极片的涂布合格率。对比例2、对比例4分别采用同等质量的N-甲基吡咯烷酮和碳酸乙烯酯代替复合有机溶剂添加到负极涂布浆料中,但是此添加量下这两种物质仍不能完全改善负极涂布过程中出现的开裂和翘曲现象,涂布合格率不高。对比例3、对比例5在提高了两者添加量的情况下可以克服溶剂挥发性和均匀性问题,避免了开裂翘曲问题,但是由于溶剂挥发性能不佳,制备得到的负极片的首次效率低于实施例1-9,对负极片的性能存在较大影响。对比例6仅添加丁二醇,对负极片的开裂翘曲情况改善有限,其涂布合格率较低。对比例7仅添加乙醇,虽然能够改善负极片的开裂翘曲情况,但是由于乙醇的热稳定性问题,如果添加量过高在干燥过程中容易形成各种杂质,降低负极片首次效率,影响负极片性能。对比例8在负极浆料制备过程中直接混合物料,对物料的稀释程度和粘度的控制不够精确,容易造成制备得到的浆料存在局部固含量过高、粘度过大等问题,影响涂布的均匀性,同时也会影响后续干燥过程中的溶剂挥发情况,因此制备得到的负极片不论是在外观还是性能上均不如实施例1-9。

Claims (10)

1.一种减少负极涂布开裂翘曲的涂布浆料,其特征在于,包括质量分数为50%~60%固体粉料和40%~50%的溶剂,所述溶剂为去离子水、乙醇和丁二醇的混合物,所述乙醇和丁二醇的总质量为固体粉料总质量的1%~3%,所述乙醇和丁二醇的质量比为0.15:0.85~0.25:0.75。
2.根据权利要求1所述的一种减少负极涂布开裂翘曲的涂布浆料,其特征在于,所述固体粉料包括以下重量份数的原料:92~98份石墨、0.4~5份导电剂、1.3~1.7份粘结剂、0.8~1.3份增稠剂。
3.根据权利要求2所述的一种减少负极涂布开裂翘曲的涂布浆料,其特征在于,所述石墨为人造石墨、中间相石墨、天然石墨、硅碳、软碳、硬碳中的一种或其组合。
4.根据权利要求2所述的一种减少负极涂布开裂翘曲的涂布浆料,其特征在于,所述导电剂为炭黑、科琴黑、片状石墨导电剂、碳纳米管、石墨烯中的一种或其组合。
5.根据权利要求2所述的一种减少负极涂布开裂翘曲的涂布浆料,其特征在于,所述增稠剂为羧甲基纤维素钠,所述粘结剂为为聚丙烯酸、聚丙烯睛、丁苯橡胶中的一种或其组合。
6.一种如权利要求1-5任一所述的减少负极涂布开裂翘曲的涂布浆料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)预混:将石墨、导电剂、35~45%的增稠剂依次加入搅拌器内,搅拌混匀30~60min后停止搅拌,得预混料;
(2)捏合:向预混料中加入去离子水至固含量为66~74%,再进行搅拌捏合,时间为60~90min,得捏合料;
(3)一次分散:在捏合料中加入剩余的增稠剂,再加入去离子水至固含量为56~60%,搅拌器搅拌桨旋转同时在物料中移动,进行一次分散,分散时间为87~93min,得一次分散浆料;
(4)二次分散:在一次分散浆料中加入粘结剂与剩余去离子水,搅拌器搅拌桨旋转同时在物料中移动,进行二次分散,分散时间为30~45min,得二次分散浆料;
(5)混合:在二次分散浆料中加入预先混合的乙醇和丁二醇,搅拌均匀后得到减少负极涂布开裂翘曲的涂布浆料。
7.根据权利要求6所述的一种减少负极涂布开裂翘曲的涂布浆料的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)中,一次分散浆料的粘度为5000~8000mPa·s。
8.根据权利要求6所述的一种减少负极涂布开裂翘曲的涂布浆料的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中,搅拌器搅拌桨转速为20~35rpm;所述步骤(2)中,搅拌器搅拌桨转速为20~30rpm。
9.根据权利要求6所述的一种减少负极涂布开裂翘曲的涂布浆料的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)中,搅拌器搅拌桨转速为20~35rpm,搅拌桨移动速度为13~18m/s。
10.根据权利要求6所述的一种减少负极涂布开裂翘曲的涂布浆料的制备方法,其特征在于,所述步骤(4)中,搅拌器搅拌桨转速为20~35rpm,搅拌桨移动速度为6~10m/s。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP4391097A1 (de) * 2022-12-22 2024-06-26 OQ Chemicals GmbH Verfahren zur herstellung dicker elektrodenfilme für sekundäre alkali-ionen-energiespeichervorrichtungen
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