簡單介紹鋰電池正負極配料制程管控的要點
來源：寶鄂實業(yè)
2019-10-05 19:46
點擊量：次
聚合物鋰離子電池由五大主材構(gòu)成：正極材料、負極材料、極耳、電解液和隔膜。聚合物鋰離子電池充放電過程，可以看作是鋰離子在正負極材料間的脫嵌運動，而正負極材料的配料制備會對鋰離子在正負極材料的脫嵌從而影響電池的性能。目前正極配料制備的傳統(tǒng)方法是一次性將NMP溶劑加入，傳統(tǒng)方法漿料粘度快速降低，漿料顆粒間摩擦力很小，因此無法取得較好的分散狀態(tài)，后續(xù)涂布工藝極片的一致性和對輥工藝的密致性差，從而影響電池性能。
正極配料（正極由活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑組成）
1，首先，確認并烘烤來料。一般來說，導(dǎo)電劑需要在120烘烤8h，粘合劑PVDF需要在80烘烤8h，活性物質(zhì)（LFP，NCM等）取決于傳入材料的狀態(tài)和過程。目前車間要求溫度：<40℃，濕度：<25%RH。
2.干燥后，應(yīng)預(yù)先制備pvdf膠體（溶質(zhì)pvdf，溶液nmp）。PVDF膠的質(zhì)量對電池的內(nèi)阻和電氣性能有著重要的影響。影響打漿的因素有溫度和攪拌速度。溫度越高，膠的泛黃會影響粘著性；攪拌速度太快會容易破壞膠，比速度取決于分散盤的大小，一般來說，分散盤的速度為10-15M/s（取決于設(shè)備）。此時，需要攪拌器在低于30℃的溫度下打開循環(huán)水。
3。其次是陰極漿料的制備。此時，需要注意喂料順序（先加入活性物質(zhì)和導(dǎo)電劑，緩慢攪拌，然后加入膠），進料時間，進料比例，并嚴格按照工藝進行。其次，必須嚴格控制設(shè)備的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)速（一般取決于設(shè)備的性能，分散線速度應(yīng)大于17m／s，這從制造商到制造商很大），以及攪拌的真空度和溫度。在這個階段，漿料的尺寸和粘度需要定期測量，漿料的粒度和粘度與固體含量、物料特性、進料順序和工藝技術(shù)密切相關(guān)（這一次不作描述，歡迎討論）。此時，常規(guī)工藝要求溫度：＜30℃，濕度：＜25% rh，真空＜0.085 MPa。
4。漿液處理完畢后，漿液應(yīng)轉(zhuǎn)移到輸送罐或涂裝車間。當漿料被轉(zhuǎn)移時，需要進行篩分。其目的是過濾大顆粒，沉淀和去除鐵磁性。電池過度自放電或短路的風險可能是由大顆粒對涂層的影響引起的。過多的鐵磁漿料會導(dǎo)致電池過度自放電。此時，工藝要求為：溫度＜40℃，濕度＜25% rh，篩網(wǎng)＜100目，粒徑＜15uM（參數(shù)僅供參考）。
負極配比（負極由活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑和分散劑組成）
一。傳統(tǒng)的負極系統(tǒng)是水系統(tǒng)混合過程（溶劑是去離子水），因此不需要對傳入的材料進行干燥。這一過程要求去離子水的電導(dǎo)率小于1e/cm。車間要求溫度：<40℃，濕度：<25%RH。
2.確認來料后，首先制備凝膠（cmc和水組成）。此時，將石墨C和導(dǎo)電劑倒入混合器中進行干混。建議在不抽真空的情況下，循環(huán)水（干混時，顆粒的摩擦熱嚴重），在15-20轉(zhuǎn)/分的低速下，刮擦物料在15分鐘內(nèi)循環(huán)2～3次。然后，將膠水倒入攪拌機中，開始真空泵（<0.09MPa），在低速15-20轉(zhuǎn)/分鐘刮擦，然后調(diào)整速度（低速35轉(zhuǎn)，高速1200～1500轉(zhuǎn)/分），運行15-60分鐘（取決于每個廠家的濕法工藝）。最后，將sbr倒入混合器中。建議SBR應(yīng)低速攪拌（SBR屬于長鏈聚合物，易斷裂，在高速和長時間內(nèi)失活）。建議sbr在35～40rpm的低速下攪拌，1200～1800rpm的高速下攪拌10～20分鐘。
三。粘度（2000-4000mpa.s）、粒徑（35um<）、固體含量（40-70%）和真空篩分（小于100目）的最終測量。具體的工藝值需要根據(jù)材料特性和混合過程而變化。車間要求溫度：<30℃，濕度：<25%RH。
