[发明专利]一种锂离子电池用正极浆料的制备方法

说明书

本发明公开了一种锂离子电池用正极浆料的制备方法，该方法首先将正极活性物质、导电剂、粘结剂按一定配比称量完毕后加入高速混合器中混合均匀；然后将混合均匀的干料加入高真空捏合机中，分三次加入溶剂和捏合加工，捏合均匀后将面团状物料使用螺杆挤出装置和电动切刀加工成条状；将条状物料加入行星式搅拌机中，加入溶剂，抽真空搅拌至浆料均匀；最后测量搅拌完毕后浆料的粘度和固含量，粘度符合要求的浆料出料备用，不合格的调整粘度直至粘度符合要求。本发明的优点是：采用半干料捏合工艺，避免了传统桨叶旋转式混合中离叶轮端部较远的分散死区，保证所有组份在各个区域的均匀分布。

技术领域

本发明涉及一种锂离子电池用正极浆料，具体涉及一种锂离子电池用正极浆料的制备方法。

背景技术

锂离子电池的电极制造，正极浆料由粘合剂、导电剂、正极材料等组成；负极浆料则由粘合剂、石墨碳粉等组成。正、负极浆料的制备都包括了液体与液体、液体与固体物料之间的相互混合、溶解、分散等一系列工艺过程,而且在这个过程中都伴随着温度、粘度、环境等变化。在正、负极浆料中，颗粒状活性物质的分散性和均匀性直接响到锂离子在电池两极间的运动，因此在锂离子电池生产中各极片材料的浆料的混合分散至关重要，浆料分散质量的好坏，直接影响到后续锂离子电池生产的质量及其产品的性能。

现行的锂离子电池浆料的制备都是在双行星分散设备中完成的。尽管目前在小型电池生产技术上已日趋成熟，但目前锂离子电池的生产过程中，电池的一致性控制仍然是锂离子电池制作的技术难点，尤其是对于大容量、大功率的动力型锂离子电池。另外，随着锂离子电池材料的不断进步，原材料颗粒粒径越来越小，这不仅提高了锂离子电池性能，也非常容易形成二级团聚体，从而增加了混合分散工艺的难度。、

锂离子电池浆料的混合分散过程可以分为宏观混合过程和微观分散过程，这两个过程始终都会伴随着锂离子电池浆料制备的整个过程。而根据传统工艺中的叶轮剪切——循环特性，可以把叶轮的作用分为两大类，第一类是对叶轮附近产生的剪切作用；第二类则是通过叶轮泵出的流量产生循环作用。浆体的进一步分散作用主要依靠叶轮的剪切作用，而叶轮的流量决定了叶轮的分散的能力。而在离叶轮端部较远的区域，总会存在一层浆料始终停滞不动，这个区域也就是人们常说的“死区”，分散设备的工作区域越大，而且浆料黏度越高，“死区”的问题就越突出，就算采用不同的叶轮和结构，死区仍然难以避免，因此在锂离子电池浆料的制备过程中，所制得的浆料产品就会出现混合分散不均匀、粉体颗粒与粘合剂接触不均匀、易分层和发生硬性沉淀等一系列问题。浆体的流变性十分复杂．一种浆体在低浓度时可能表现为牛顿流体或假塑性流体；浓度稍高产生絮团后，可能表现为宾汉流体；更高的浓度下又可能会出现胀塑性流体。

因此改善锂离子电池浆料尤其是正极浆料的分散性与均匀性是一个意义重大的课题，可通过改善和开发更加优秀的分散设备或者摸索更加优化的分散工艺来解决，这两个方面又是相辅相成相互促进的。

发明内容

本发明是的目的是提供一种锂离子电池用正极浆料的制备方法，该制备方法利用粉料预混合与半干高粘物料剪切捏合两大工艺优化设计。

本发明是这样来实现的，一种锂离子电池用正极浆料的制备方法，其特征在于采用以下方法和步骤来制备浆料：

（1）将正极活性物质、导电剂、粘结剂三种干粉按一定配比称量完毕后加入高速混合器中混合均匀；

（2）将混合均匀的干粉加入高真空捏合机中，分三次加入溶剂和捏合加工，捏合均匀后将面团状物料使用螺杆挤出装置和电动切刀加工成条状；

（3）将条状物料加入行星式搅拌机中，加入溶剂，抽真空搅拌至浆料均匀；

（4）测量搅拌完毕后浆料的粘度和固含量，粘度符合要求的浆料出料备用，不合格的调整粘度直至粘度符合要求。