[发明专利]一种球磨罐及其匀浆方法与应用

说明书

本发明提供了一种球磨罐及其匀浆方法与应用，所述球磨罐的内壁包括球形凸起；本发明所述球磨罐能解决转速较高时，球磨的活性物质颗粒被高速的冲击力和剪切力遭到机械性破坏的情况，即所述球磨罐在不破坏活性物质材料的情况下，能使浆料达到均匀分散的效果，缩短了匀浆的时间，提升了匀浆的效率；球磨罐的改善应用在扣式电池的制备中，缩短了制备时间，保证了活性物质的真实容量，保证了扣式电池后续DCIR和EIS测试数据的真实性，对于全电池材料选型和容量评估具备指导意义。

技术领域

本发明属于锂离子电池领域，涉及一种球磨罐，尤其涉及一种球磨罐及其匀浆方法与应用。

背景技术

随着低碳环保时代的到来，各种动力汽车应运而生，锂离子电池也基于其高容量、长寿命及高功率等优势得到快速发展。扣式电池作为锂离子电池正极材料和负极材料的一种重要原材料测试方法，得到业界的广泛使用。

扣式电池最早的匀浆方法是分散式匀浆，将活性物质、导电剂、胶和溶剂放置于罐型容器中，用电机带动分散盘转动达到匀浆效果，该设备要求分散盘外径要小于罐型容器，此匀浆方法会导致导电剂、活性物质和胶粘到罐型容器内壁，匀浆的一致性较低，对扣式电池容量测试造成误导，也会对扣式电池后续的DCIR(直流电阻)测试和EIS(电化学阻抗谱)测试数据造成影响，最终该方法被许多高校研发机构和企业技术机构弃用。

目前普遍用的扣式电池匀浆方式多为行星球磨方式，行星球磨方式为一个公转轴带动多个反向自转球磨罐(罐内装有不同粒径的锆珠球、活性物质、导电剂、胶和溶剂)，反向离心达到分散浆料的目的；此方法在球磨罐自转的转速在1rpm～200rpm时，可以保证活性物质颗粒不会被物理性破坏，达到浆料均匀分散，但导电剂均匀包覆在活性物质表面需要时间在3h以上，效率较低。

CN 106058292A公开了一种制备锂离子扣式电池的方法，包括正负极浆料的制备，浆料涂布制极片，极片裁剪，电池组装等步骤，其中浆料制备通过同时加入原料并分步旋转匀浆的方式实现，其间旋转匀浆过程分为低速旋转匀浆、高速旋转匀浆和中速旋转匀浆三个过程。其公开的方法，在低速匀浆时的效率低，但当球磨罐自转的转速较高时，活性物质颗粒会被高速的冲击力和剪切力，使活性物质颗粒及导电剂颗粒结构遭到机械性破坏。当活性物质颗粒及导电剂颗粒被破坏后，颗粒粒径会变小，菱角变多，不利于均匀分散，其活性物质克容量的发挥将高于活性物质真实容量，会造成克容量误差，对扣式电池的DCIR测试和EIS测试数据都会产生误导性结果。

基于以上研究，如何提供一种球磨罐及匀浆方法，能在不破坏活性物质材料的情况下，使浆料达到均匀分散的效果，同时能缩短扣式电池制作时间，提升制作效率，使扣式电池的活性物质容量、DCIR和EIS等的测试结果误差更小，成为了目前迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种球磨罐及其匀浆方法与应用，所述球磨罐的内壁包括球形凸起；所述球磨罐能在不破坏活性物质材料的情况下，使浆料达到均匀分散的效果，缩短匀浆的时间，提升匀浆的效率，使浆料的活性物质容量，扣式电池的DCIR和EIS等的测试结果误差更小，为材料选择提供数据指导。

为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种球磨罐，所述球磨罐的内壁包括至少一个球形凸起。

本发明采用内壁具有球形凸起的球磨罐，能解决转速较高时，球磨的物质颗粒被高速的冲击力和剪切力遭到机械性破坏的情况，即所述球磨罐的冲击力和剪切力小，在低频下短时间内能将不同粒径颗粒的浆料分散，且不会对颗粒产生机械性破坏，保证了纳米级颗粒均匀地分散在其它大颗粒表面。

优选地，所述球磨罐内表面积与内壁光滑球磨罐的内表面积之比为(1.5～2):1，例如可以是1.5:1、1.6:1、1.7:1、1.8:1、1.9:1或2:1，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。