[发明专利]一种锂电池正负电极浆料生产工艺及系统

说明书

技术领域

本发明涉及锂电池的生产，特别涉及一种锂电池正负电极浆料生产工艺及系统。

背景技术

锂电池是一种充电电池，主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。锂电池广泛应用于消费电子产品、军工产品、航空产品等，成为一种主流电池。

目前，生产锂电池的正负电极浆料是利用真空行星搅拌机和动力混合机进行生产，在真空行星搅拌机中加入正电极和在动力混合机中负电极各自生产所需的电浆原料后，经过混合、分散、真空等工序，制得浆料成品。由于利用真空行星搅拌机和动力混合机制得的浆料混合分散不均匀、粉体颗粒与粘合剂接触不均匀、容易分层和容易发生硬性沉淀等问题。

因此，如何提高锂电池正负电极浆料的质量，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种锂电池正负电极浆料生产工艺及系统，提高了锂电池正负电极浆料的质量，安全度高，本生产工艺和系统还适合大规模生产。

为解决上述技术问题，本发明提供一种锂电池正负电极浆料生产工艺，包括正电极浆料生产工艺和负电极浆料生产工艺，

所述正电极浆料生产工艺包括：

将正极活性材料、正极导电剂、正极第一助剂添加到第一阶双螺杆挤出机中进行混合，得到正极基础物料；

将所述正极基础物料添加到第二阶双螺杆挤出机的前段，进行剪切和乳化，得到正极初级产物；

向所述第二阶双螺杆挤出机的中段添加正极第二助剂，调节所述正极初级产物的粘稠度，得到正极高级产物；

在所述第二阶双螺杆挤出机的后段对所述正极高级产物进行真空脱气、降温和剪切，得到正电极浆料；

所述负电极浆料生产工艺包括：

将石墨、负极导电剂、负极第一助剂添加到第一阶双螺杆挤出机中进行混合，得到负极基础物料；

将所述负极基础物料添加到第二阶双螺杆挤出机的前段，进行剪切和乳化，得到负极初级产物；

向所述第二阶双螺杆挤出机的中段添加负极第二助剂，调节所述负极初级产物的粘稠度，得到负极高级产物；

在所述第二阶双螺杆挤出机的后段对所述负极高级产物进行真空脱气、降温和剪切，得到负电极浆料；

所述正电极浆料生产工艺和所述负电极浆料生产工艺分别进行。

优选地，在所述正电极浆料生产工艺中，所述进行剪切和乳化具体为：

在2～4MPa的压力、10000～20000次/分钟的剪切速率和40～60℃的温度下进行剪切和乳化；

在所述负电极浆料生产工艺中，所述进行剪切和乳化具体为：

在2～4MPa的压力、10000～20000次/分钟的剪切速率和60～80℃的温度下进行剪切和乳化。

优选地，在所述正电极浆料生产工艺中，所述真空脱气的真空度为-0.085～-0.098MPa，所述降温的温度为30～45℃；

在所述负电极浆料生产工艺中，所述真空脱气的真空度为-0.085～-0.098MPa，所述降温的温度为30～45℃。

优选地，所述正极活性材料、所述正极导电剂、所述正极第一助剂和所述正极第二助剂的添加均通过定量连续加料装置添加；

所述石墨、所述负极导电剂、所述负极第一助剂和所述负极第二助剂的添加均通过定量连续加料装置添加。

优选地，还包括：将所述正电极浆料储存在密闭且带负压的容器中，成为正电极成品；

将所述负电极浆料储存在密闭且带负压的容器中，成为负电极成品。

优选地，所述正极活性材料为磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂或三元复合物。

优选地，所述正极活性材料的添加流量为300～320Kg/小时。

优选地，所述三元复合物为钴酸锂，锰酸锂，镍酸锂的混合物。

优选地，所述正极导电剂为超导碳黑。

优选地，所述正极导电剂的添加流量为5～10Kg/小时。

优选地，所述正极第一助剂与所述正极第二助剂均为正极溶剂、正极溶剂与正极粘合剂混合物中的任意一种。

优选地，所述正极第一助剂与所述正极第二助剂的添加流量均为85～95Kg/小时。

优选地，所述正极溶剂为氮甲基吡咯烷酮，所述正极粘合剂为聚偏二氟乙烯。

优选地，所述石墨为中间相碳微球、相碳微球、人造石墨或天然石墨。

优选地，所述石墨的添加流量为210～230Kg/小时。

优选地，所述负极导电剂为超导碳黑。

优选地，所述负极导电剂的添加流量为2～4Kg/小时。