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干法混料、湿法混料……锂电池浆料混料工艺谁更好?
发布时间:2020-03-12 来源:美高梅手机登录网站     分享到:

材料是锂离子电池的基础,其制造工艺也影响着锂电池的性能。电极浆料是锂离子电池中进行电化学反应的主体材料,其性能研究对于整个系统的开发具有重要意义。其中,混料工艺在锂电池的整个生产工艺中对产品的品质影响很大,是整个生产工艺中最重要的环节。


锂离子电池的电极制造中,正负极浆料基本上都是由活物质、聚合物粘结剂、导电剂等组成。锂离子电池对电池浆料的要求主要有两点:第一是分散均匀性,如果浆料分散不均,有严重的团聚现象,电池的电化学性能受到影响;第二,浆料需要具有良好的沉降稳定性和流变特性,满足极片涂布工艺的要求,并得到厚度均一的涂层。因此选择合适的混料工艺对锂离子电池的生产至关重要。


目前,电极浆料的混料工艺主要分为两种:(1)湿法混料工艺,基本过程为溶胶-混合导电剂-混合活物质-稀释。这是目前国内的主流工艺。(2)干法混料工艺,基本过程为活物质、导电剂和黏结剂干粉混合-加入适量溶剂润湿-加入溶剂高速分散破碎-稀释调节粘度。


湿法混料工艺


湿法制浆工艺在国内锂电池厂家中采用比较广泛。湿法制浆的主要流程是先将粘结剂、导电剂等物质进行混合搅拌,随后加入活物质进行充分的搅拌分散,最后加入适量溶剂进行粘度的调整,以适合涂布。


湿法制浆工艺所耗时间较短、工艺较为简单,浆料流动性好且气泡较少。搅拌时间少,有利于生产效率的提高。该工艺的适应性较强,在活物质、导电剂等存在较小质量差别下也可以接受,制备的浆料不会影响既有的涂布工艺和极片质量。此外,浆料后期抽真空所需时间短。


但是湿法搅拌工艺存在的问题是,由于导电剂表面积大,容易吸收溶剂,导致溶剂的流动性较差,加入活物质后,不易达到均匀分散的状态。在相同的固含量条件下,与干法制浆工艺相比浆料的粘度偏高。


干法混料工艺


干法制浆的工艺流程是首先将活物质、导电剂等粉末物质在一定速度下进行预混合。混合完了之后加入粘结剂,进行混合搅拌,逐步加入溶剂进行混合、分散,最后加入一定量溶剂进行稀释调节到涂布所需要的粘度。


固体粉料在液体中的分散过程


固体粉料在液体中的分散过程可以分为三个阶段,如图所示。干法制浆工艺与湿法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。浆料分散程度高,对极片的质量是有利的。同时干法混料工艺显著缩短了搅拌工艺时间。


总结

湿法制浆工艺和干法制浆工艺的都有自己的特点。在目前的技术下,难以同时满足制浆效率高、浆料分散性好、稳定性高、成本低等所有要求,因此企业根据自身的实际情况选择合适的混料工艺就显得尤为重要。如果为了保证极片的质量,且浆料不会长时间存放,则可以采用分散较好的干法制浆工艺;如果想要保证极片的质量一致性,比较注意生产的效率和成本,则可以采用湿法的制浆工艺。


来源:中国粉体网


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