[发明专利]一种锂离子电池合浆方法

说明书

本发明公开了一种锂离子电池合浆方法，包括下列步骤：提供干混粉体，所述干混粉体包括极片主材、导电剂和粘结剂；将所述干混粉体通过载气吹入反应设备中，同时将溶剂喷淋至反应设备中，使所述溶剂与所述干混粉体充分接触后沉降，获得预混浆料；搅拌分散所述预混浆料后，稀释调粘，获得混合浆料。该合浆方法能够提高干混粉体和溶剂的接触面积，充分分散润湿干混粉体，从而获得性能优异的混合浆料，且具有耗能少、无尘化的优点。

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种锂离子电池合浆方法。

背景技术

锂离子电池作为一种二次电池(充电电池)，其主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作的。锂离子电池的制作工序主要包括配料、合浆、涂布、制片、卷绕、化成分容和组装。其中，合浆作为锂离子电池制备中关键的一环，其工艺直接关系到锂离子电池产品的各方面性能。

目前，合浆工艺大概分为三种：(1)球磨工艺，最初来源于涂料行业；(2)湿法混料工艺；(3)干法混料工艺。传统的合浆工艺一般采用湿法合浆工艺，一般是在双行星搅拌机或者双螺杆中进行。基本流程为打胶→混合导电剂→混合活性物质→调节粘度，工艺涉及到不同物料之间的混合匀浆过程，为了得到分散均匀且具有良好的沉降稳定性和流变特性的料浆往往需要分多次加入不同的物料，混合过程耗时且批次之间的波动性较大，对浆料的性质如粘度、动态粘弹性模量以及稳定流动特性产生极大的影响，还会影响电池的阻抗、循环性能、倍率性能。

而干法合浆工艺则经历了干粉混合→物料润湿混合→稀释分散几个阶段，与湿法合浆工艺的不同之处是第二阶段物料之间、设备与物料之间存在较大的内摩擦力，在各方面作用力下，物料可以达到很好的分散状态，此阶段对于成品浆料的粒度和粘度有至关重要的影响。但这一阶段的难点在于粉体的润湿。

目前为了提高粉体的润湿，现有方案中主要是通多次喷淋对粉体进行润湿，或依次添加原料粉体混合过程中进行喷淋，但这些方式仍存在粉料在设备底部聚集无法暴露表面以下颗粒，溶剂液滴与粉料颗粒的接触面较小，仅能润湿上层有限的颗粒，无法充分充分混合形成有效的导电网络，以及效率低的问题。并且由于溶剂的量存在一个临界点，对溶剂的添加量也不容易把握，若溶剂偏少，不足以润湿全部粉料，浆料易成团造成“爬杆”；而溶剂偏多，则浆料很容易流动，搅拌桨的剪切力作用效果减小捏合效果差。

发明内容

有鉴于此，本发明有必要提供一种锂离子电池合浆方法，将干混粉体通过载气输送至反应设备中，同时将溶剂喷淋至干混粉体后进行沉降，提高干混粉体和溶剂的接触面积，充分分散润湿干混粉体，获得性能优异的混合浆料，且具有耗能少、无尘化的优点。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种锂离子电池合浆方法，包括下列步骤：

提供干混粉体，所述干混粉体包括极片主材、导电剂和粘结剂；

将所述干混粉体通过载气吹入反应设备中，同时将溶剂喷淋至反应设备中，使所述溶剂与所述干混粉体充分接触后沉降，获得预混浆料；

搅拌分散所述预混浆料后，稀释调粘，获得混合浆料。

进一步方案，所述干混粉体通过一次混合获得，其中，混合速度为100-1000rpm，混合时间为30-60min。

进一步方案，所述干混粉体通过多次混合获得，其中，混合速度为100-1000rpm，每次混合时间为5-10min。

进一步方案，所述载气选自惰性气体或氮气。

进一步方案，所述载气的流量为10-100L/min，所述干混粉体的吹入速度为10-50kg/min。

进一步方案，所述干混粉体的吹入位置位于所述反应设备的上部。

进一步方案，所述预混浆料的固含量控制在50-70％。