鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:2845次 | 2018年08月15日
鋰電池漿料混料工藝誰(shuí)更好?
材料是鋰離子電池的基礎(chǔ),其制造工藝也影響著鋰電池的性能。電極漿料是鋰離子電池中進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)的主體材料,其性能研究對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)具有重要意義。其中,混料工藝在鋰電池的整個(gè)生產(chǎn)工藝中對(duì)產(chǎn)品的品質(zhì)影響很大,是整個(gè)生產(chǎn)工藝中最重要的環(huán)節(jié)。
鋰離子電池的電極制造中,正負(fù)極漿料基本上都是由活物質(zhì)、聚合物粘結(jié)劑、導(dǎo)電劑等組成。鋰離子電池對(duì)電池漿料的要求主要有兩點(diǎn):第一是分散均勻性,如果漿料分散不均,有嚴(yán)重的團(tuán)聚現(xiàn)象,電池的電化學(xué)性能受到影響;第二,漿料需要具有良好的沉降穩(wěn)定性和流變特性,滿足極片涂布工藝的要求,并得到厚度均一的涂層。因此選擇合適的混料工藝對(duì)鋰離子電池的生產(chǎn)至關(guān)重要。
目前,電極漿料的混料工藝主要分為兩種:(1)濕法混料工藝,基本過(guò)程為溶膠-混合導(dǎo)電劑-混合活物質(zhì)-稀釋。這是目前國(guó)內(nèi)的主流工藝。(2)干法混料工藝,基本過(guò)程為活物質(zhì)、導(dǎo)電劑和黏結(jié)劑干粉混合-加入適量溶劑潤(rùn)濕-加入溶劑高速分散破碎-稀釋調(diào)節(jié)粘度。
濕法混料工藝
濕法制漿工藝在國(guó)內(nèi)鋰電池廠家中采用比較廣泛。濕法制漿的主要流程是先將粘結(jié)劑、導(dǎo)電劑等物質(zhì)進(jìn)行混合攪拌,隨后加入活物質(zhì)進(jìn)行充分的攪拌分散,最后加入適量溶劑進(jìn)行粘度的調(diào)整,以適合涂布。
濕法制漿工藝所耗時(shí)間較短、工藝較為簡(jiǎn)單,漿料流動(dòng)性好且氣泡較少。攪拌時(shí)間少,有利于生產(chǎn)效率的提高。該工藝的適應(yīng)性較強(qiáng),在活物質(zhì)、導(dǎo)電劑等存在較小質(zhì)量差別下也可以接受,制備的漿料不會(huì)影響既有的涂布工藝和極片質(zhì)量。此外,漿料后期抽真空所需時(shí)間短。
但是濕法攪拌工藝存在的問(wèn)題是,由于導(dǎo)電劑表面積大,容易吸收溶劑,導(dǎo)致溶劑的流動(dòng)性較差,加入活物質(zhì)后,不易達(dá)到均勻分散的狀態(tài)。在相同的固含量條件下,與干法制漿工藝相比漿料的粘度偏高。
干法混料工藝
干法制漿的工藝流程是首先將活物質(zhì)、導(dǎo)電劑等粉末物質(zhì)在一定速度下進(jìn)行預(yù)混合?;旌贤炅酥蠹尤胝辰Y(jié)劑,進(jìn)行混合攪拌,逐步加入溶劑進(jìn)行混合、分散,最后加入一定量溶劑進(jìn)行稀釋調(diào)節(jié)到涂布所需要的粘度。
固體粉料在液體中的分散過(guò)程
固體粉料在液體中的分散過(guò)程可以分為三個(gè)階段,如圖所示。干法制漿工藝與濕法工藝的不同之處是第二階段物料之間、設(shè)備與物料之間存在較大的內(nèi)摩擦力,在各方面作用力下,物料可以達(dá)到很好的分散狀態(tài)。漿料分散程度高,對(duì)極片的質(zhì)量是有利的。同時(shí)干法混料工藝顯著縮短了攪拌工藝時(shí)間。
總結(jié)
濕法制漿工藝和干法制漿工藝的都有自己的特點(diǎn)。在目前的技術(shù)下,難以同時(shí)滿足制漿效率高、漿料分散性好、穩(wěn)定性高、成本低等所有要求,因此企業(yè)根據(jù)自身的實(shí)際情況選擇合適的混料工藝就顯得尤為重要。如果為了保證極片的質(zhì)量,且漿料不會(huì)長(zhǎng)時(shí)間存放,則可以采用分散較好的干法制漿工藝;如果想要保證極片的質(zhì)量一致性,比較注意生產(chǎn)的效率和成本,則可以采用濕法的制漿工藝。
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