一种锂离子电池正极制浆方法技术

本发明专利技术涉及一种锂离子电池正极制浆方法，所述方法具有以下制备步骤，干粉搅拌、固含量调整、CNT导电剂分散、粘度和固含量调整。在减少制浆时间的前提下应用新的干混工艺方法，使固态粉料均匀、稳定的分散在NMP溶剂中，解决了浆料的团聚和沉降问题。该工艺大大缩短制浆工艺时间，对制浆设备要求较低，适用于锂离子电池工业化生产。池工业化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池正极制浆方法


[0001]本专利技术涉及锂电池
，具体涉及一种锂离子电池正极制浆方法。

技术介绍

[0002]制浆是锂离子电池生产的关键环节之一，浆料是否均匀直接关系到电芯各性能指标，如容量、尺寸、循环、内阻、安全等的好坏。目前大部分锂离子电池企业采用的湿法制浆，过程繁琐，耗费时间较长，加料过程粉尘很大对操作员的身体健康状况造成极大的影响，且导电剂表面积大，容易吸收溶剂，导致溶剂的流动性较差，不易达到均匀分散的状态。随着对电池性能要求的不断提高，正极材料粒径越来越小、使用占比越来越高，而对电池倍率要求不停提升，如何采用新的制浆方法使材料分散均匀、同时缩短制浆工艺时间显得尤为重要。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种锂离子电池正极制浆方法。
[0004]实现本专利技术目的的技术方案是：一种锂离子电池正极制浆方法，以质量百分比计算，所述方法具有以下制备步骤：
[0005]S1,干粉搅拌：按顺序加入85～95份正极材料、0.5～5份导电剂和2～6份PVDF干粉，高速分散30min～60min；
[0006]S2，固含量调整：加入适量NMP溶剂使固含量在70％～80％，中速分散30min～60min后高速分散60min～90min；
[0007]S3，CNT导电剂分散：加入0.5～3份CNT导电剂，高速分散30min～60min；
[0008]S4，粘度和固含量调整：加入剩余NMP，使固含量在50％～60％、粘度在3000mPa.s～8000mPa.s，中速分散30min～60min后得到混合均匀的正极浆料。
[0009]上述技术方案S1中，所述正极材料为磷酸铁锂、三元材料、锰酸锂、钴酸锂中的一种或多种。
[0010]上述技术方案S1中，所述导电剂为SP、石墨烯、乙炔黑、科琴黑导电剂中一种或多种。
[0011]上述技术方案所述中速分散为公转10rpm～20rpm，自转1200rpm～1800rpm；所述高速分散为公转20rpm～30rpm，自转2000rpm～2500rpm。
[0012]上述技术方案S3中，所述CNT导电剂为单壁碳纳米管、多壁碳纳米管中的一种或两种。
[0013]上述技术方案S4中，以质量百分比计算，所述正极浆料内材料比例为正极材料:导电剂:PVDF:CNT＝(85～96):(0.5～5):(1.5～6):(0.5～3)。
[0014]采用上述技术方案后，本专利技术具有以下积极的效果：
[0015](1)综上所述，采用本工艺制备的浆料能够高度分散，浆料具有均一、稳定、可长时间放置等特性。工艺时间相对于生产所用湿混工艺时间大大缩短。同时该工艺对设备的要
求程度较低，适用范围较广，适合锂离子电池制浆工业化应用。
[0016](2)本专利技术采用正极材料、导电剂和PVDF高速分散干混，形成包覆，从而提升导电剂与正极材料颗粒包覆效果，形成导电网络；
[0017](3)本专利技术以高固含量状态搅拌，此时浆料粘度较高，材料研磨、摩擦，有利于颗粒打开、分散，从而提升材料分散效果，提升浆料均匀性；
[0018](4)工艺时间相对于目前生产所用湿混工艺时间缩短1/3。
具体实施方式
[0019]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0020](实施例1)
[0021]S1,干粉搅拌：按顺序加入60kg磷酸铁锂、0.63kgSP和1.9kgPVDF干粉，在公转20rpm、自转2000rpm条件下分散60min；
[0022]S2,固含量调整：加入26.8kgNMP溶剂使固含量在70％，在公转10rpm、自转1500rpm条件下分散30min后在公转25rpm、自转2500rpm条件下分散90min；
[0023]S3,CNT导电剂分散：加入3.1kgCNT导电剂，在公转20rpm、自转2000rpm条件下分散60min；
[0024]S4,粘度和固含量调整：加入25.0kgNMP，使固含量在53.5％，粘度在3000mPa.s～8000mPa.s，在公转10rpm、自转1500rpm条件下分散30min后得到混合均匀的正极浆料。
[0025](实施例2)
[0026]S1,干粉搅拌：按顺序加入60kg磷酸铁锂、1.28kgSP和1.6kgPVDF干粉，在公转20rpm、自转2200rpm条件下分散60min；
[0027]S2,固含量调整：加入20.96kgNMP溶剂使固含量在75％，在公转15rpm、自转1500rpm条件下分散30min后在公转25rpm、自转2500rpm条件下分散90min；
[0028]S3,CNT导电剂分散：加入9.6kgCNT导电剂，在公转20rpm、自转2200rpm条件下分散60min；
[0029]S4,粘度和固含量调整：加入20.54kgNMP，使固含量在56.0％，粘度在3000mPa.s～8000mPa.s，在公转15rpm、自转1500rpm条件下分散30min后得到混合均匀的正极浆料。
[0030](实施例3)
[0031]S1,干粉搅拌：按顺序加入60kg磷酸铁锂、1.28kgSP和1.91kgPVDF干粉，在公转20rpm、自转2000rpm条件下分散45min；
[0032]S2,固含量调整：加入15.8kgNMP溶剂使固含量在80％，在公转15rpm、自转1800rpm条件下分散10min后在公转25rpm、自转2500rpm条件下分散90min；
[0033]S3,CNT导电剂分散：加入6.4kgCNT导电剂，在公转20rpm、自转2200rpm条件下分散60min；
[0034]S4,粘度和固含量调整：加入24.7kgNMP，使固含量在58.0％，粘度在3000mPa.s～8000mPa.s，在公转15rpm、自转1800rpm条件下分散30min后得到混合均匀的正极浆料。
[0035](对比例1)
[0036]S1,胶液制备：加入1.9kgPVDF干粉和40kgNMP溶剂，在公转10rpm、自转1500rpm条件下分散10min后在公转20rpm、自转2200rpm条件下分散90min；
[0037]S2,导电剂分散：加入0.63kgSP和3.1kgCNT导电剂，在公转20rpm、自转2000rpm条件下分散60min；
[0038]S3,磷酸铁锂分散：加入60kg磷酸铁锂，在公转10rpm、自转1500rpm条件下分散10min后在公转22rpm、自转2200rpm条件下分散90min；
[0039]S4,粘度和固含量调整：加入11.8kgNMP，使固含量在53.5％，粘度在3000mPa.s～8000m本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池正极制浆方法，其特征在于，以质量百分比计算，所述方法具有以下制备步骤：S1,干粉搅拌：按顺序加入85～95份正极材料、0.5～5份导电剂和2～6份PVDF干粉，高速分散30min～60min；S2，固含量调整：加入适量NMP溶剂使固含量在70％～80％，中速分散30min～60min后高速分散60min～90min；S3，CNT导电剂分散：加入0.5～3份CNT导电剂，高速分散30min～60min；S4，粘度和固含量调整：加入剩余NMP，使固含量在50％～60％、粘度在3000mPa.s～8000mPa.s，中速分散30min～60min后得到混合均匀的正极浆料。2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池正极制浆方法，其特征在于：S1中，所述正极材料为磷酸铁锂、三元材料、锰酸锂、钴酸锂中的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖莹，树荣亮，刘巍，卢珊珊，
申请(专利权)人：江苏双登富朗特新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：