简单介绍锂电池正负极配料制程管控的要点
来源：宝鄂实业
2019-10-05 19:46
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聚合物锂离子电池由五大主材构成：正极材料、负极材料、极耳、电解液和隔膜。聚合物锂离子电池充放电过程，可以看作是锂离子在正负极材料间的脱嵌运动，而正负极材料的配料制备会对锂离子在正负极材料的脱嵌从而影响电池的性能。目前正极配料制备的传统方法是一次性将NMP溶剂加入，传统方法浆料粘度快速降低，浆料颗粒间摩擦力很小，因此无法取得较好的分散状态，后续涂布工艺极片的一致性和对辊工艺的密致性差，从而影响电池性能。
正极配料（正极由活性物质、导电剂和粘结剂组成）
1，首先，确认并烘烤来料。一般来说，导电剂需要在120烘烤8h，粘合剂PVDF需要在80烘烤8h，活性物质（LFP，NCM等）取决于传入材料的状态和过程。目前车间要求温度：<40℃，湿度：<25%RH。
2.干燥后，应预先制备pvdf胶体（溶质pvdf，溶液nmp）。PVDF胶的质量对电池的内阻和电气性能有着重要的影响。影响打浆的因素有温度和搅拌速度。温度越高，胶的泛黄会影响粘着性；搅拌速度太快会容易破坏胶，比速度取决于分散盘的大小，一般来说，分散盘的速度为10-15M/s（取决于设备）。此时，需要搅拌器在低于30℃的温度下打开循环水。
3。其次是阴极浆料的制备。此时，需要注意喂料顺序（先加入活性物质和导电剂，缓慢搅拌，然后加入胶），进料时间，进料比例，并严格按照工艺进行。其次，必须严格控制设备的转速和转速（一般取决于设备的性能，分散线速度应大于17m／s，这从制造商到制造商很大），以及搅拌的真空度和温度。在这个阶段，浆料的尺寸和粘度需要定期测量，浆料的粒度和粘度与固体含量、物料特性、进料顺序和工艺技术密切相关（这一次不作描述，欢迎讨论）。此时，常规工艺要求温度：＜30℃，湿度：＜25% rh，真空＜0.085 MPa。
4。浆液处理完毕后，浆液应转移到输送罐或涂装车间。当浆料被转移时，需要进行筛分。其目的是过滤大颗粒，沉淀和去除铁磁性。电池过度自放电或短路的风险可能是由大颗粒对涂层的影响引起的。过多的铁磁浆料会导致电池过度自放电。此时，工艺要求为：温度＜40℃，湿度＜25% rh，筛网＜100目，粒径＜15uM（参数仅供参考）。
负极配比（负极由活性物质、导电剂、粘结剂和分散剂组成）
一。传统的负极系统是水系统混合过程（溶剂是去离子水），因此不需要对传入的材料进行干燥。这一过程要求去离子水的电导率小于1e/cm。车间要求温度：<40℃，湿度：<25%RH。
2.确认来料后，首先制备凝胶（cmc和水组成）。此时，将石墨C和导电剂倒入混合器中进行干混。建议在不抽真空的情况下，循环水（干混时，颗粒的摩擦热严重），在15-20转/分的低速下，刮擦物料在15分钟内循环2～3次。然后，将胶水倒入搅拌机中，开始真空泵（<0.09MPa），在低速15-20转/分钟刮擦，然后调整速度（低速35转，高速1200～1500转/分），运行15-60分钟（取决于每个厂家的湿法工艺）。最后，将sbr倒入混合器中。建议SBR应低速搅拌（SBR属于长链聚合物，易断裂，在高速和长时间内失活）。建议sbr在35～40rpm的低速下搅拌，1200～1800rpm的高速下搅拌10～20分钟。
三。粘度（2000-4000mpa.s）、粒径（35um<）、固体含量（40-70%）和真空筛分（小于100目）的最终测量。具体的工艺值需要根据材料特性和混合过程而变化。车间要求温度：<30℃，湿度：<25%RH。
