[发明专利]一种锂锰电池正极粉料混合工艺

说明书

本发明公开了一种锂锰电池正极粉料混合工艺，所述锂锰电池正极粉料包括活性材料、导电剂和粘结剂，其中所述活性材料和所述导电剂为干粉，其包括以下步骤：S1:将活性材料和导电剂预先混合搅拌成干料；S2:利用分散剂对粘结剂进行稀释得到粘结剂稀释液；S3:将所述粘结剂稀释液加入所述步骤S1得到的干料中进行搅拌获得正极粉料，搅拌过程中将温度控制在60～90℃，搅拌速度为100～240rpm，总搅拌时间为90～270min；其中，所述活性材料、导电剂和粘结剂的质量比为(80～94):(5～15):(1～5)，所述粘结剂稀释液中的液态组分的质量占比为5～30%。本发明通过在粘结剂稀释液和干料搅拌的过程中提升搅拌温度，粘结剂稀释液和干料的混合均匀性大幅提升，进而提升了正极粉混料收料率。

技术领域

本发明涉及锂锰电池制作工艺，尤其涉及一种锂锰电池正极粉料混合工艺。

背景技术

锂锰电池主要由正极、负极、隔膜、电解液和外壳组成。其中正极又由活性材料、导电剂和粘结剂组成，正极粉料混合的均匀程度对电池开压、内阻、放电容量的一致性等产品特性起到了关键作用。

目前很少有报道锂锰电池正极粉料混合技术工艺的相关专利文献。不同于锂离子电池的匀浆工艺，锂锰电池正极粉料以干料为主，呈粉状或膏状，无法形成均匀流体，所以导电剂和粘结剂更难以分散。其中导电剂多为固体粉末，可以与活性材料干混或球磨，通过延长混合时间来提高导电剂的混合均匀性；而粘结剂为粘度较大的液体，在固体粉料为主的体系中，很难分散均匀。

工业上常用的锂锰电池混合方法是先将导电剂和活性材料混合均匀，而后一次性加入全部粘结剂，通过长时间搅拌达到分散目的。此方法分散效果差，混合效率低，工序耗时久，且工序产率低，粉料易结团并沉积在容器底部及侧壁等死角，造成材料浪费与混合不均，通常正极混料搅拌4小时，收料率仅能达到75%，混料不均进一步导致电池性能参差不齐，个别电池低容等问题。因此，需要一种更为科学的粉料混合工艺，以提高粉料混合的均匀性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锂锰电池正极粉料混合工艺。

实现本发明目的的技术方案为：一种锂锰电池正极粉料混合工艺，所述锂锰电池正极粉料包括活性材料、导电剂和粘结剂，其中所述活性材料和所述导电剂为干粉，其包括以下步骤：

S1:将活性材料和导电剂预先混合搅拌成干料；

S2:利用分散剂对粘结剂进行稀释得到粘结剂稀释液；

S3:将所述粘结剂稀释液加入所述步骤S1得到的干料中进行搅拌获得正极粉料，搅拌过程中将温度控制在60～90℃，搅拌速度为100～240rpm，总搅拌时间为90～270min；

其中，所述活性材料、导电剂和粘结剂的质量比为(80～94):(5～15):(1～5)，所述粘结剂稀释液中的液态组分的质量占比为5～30%。

所述各组分原料均为锂锰电池加工常见原料。

进一步地，所述活性材料为电解二氧化锰、氟化碳中的一种或两种以上的组合；

所述导电剂为导电石墨、乙炔黑、科琴黑、石墨烯和super P碳黑中的一种或两种以上的组合；

所述粘结剂为聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚丙烯酸、羧甲基纤维素、乙烯-甲基丙烯酸共聚物和苯乙烯-丙烯酸共聚物中的一种或两种以上的组合。

本发明所述导电剂还可以包括导电剂干粉和用分散剂稀释的导电剂浆料，步骤S1中所述导电剂干粉预先与所述活性材料混合搅拌成干料，步骤S3中所述导电剂浆料与所述粘结剂稀释液混合形成混合浆料后分次加入步骤S2得到的所述干料中进行搅拌，所述混合浆料中液态组分的质量占比为5～30%。

本发明所述活性材料还可以包括活性材料干粉和活性材料浆料，步骤S1中所述活性材料干粉预先与导电剂混合搅拌成干料，步骤S3中所述活性材料浆料与所述粘结剂稀释液混合形成混合浆料后分次加入步骤S2得到的所述干料中进行搅拌，所述混合浆料中液态组分质量占比为5～30%。