[發明專利]一種鋰離子電池合漿方法

在審

• 申請號: 202110997452.1
• 申請日: 2021-08-27
• 公開（公告）號: CN113769633A
• 公開（公告）日: 2021-12-10
• 發明（設計）人: 董驕;曹勇;王義飛;蘇峰;馬仁良;項勝
• 申請（專利權）人: 合肥國軒高科動力能源有限公司
• 主分類號: B01F13/10
• 分類號: B01F13/10;B01F7/16;B01F7/30;B01F13/06;B01F15/02;H01M4/36
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙) 34115
• 代理人: 張夢媚

本發明公開了一種鋰離子電池合漿方法，包括下列步驟：提供干混粉體，所述干混粉體包括極片主材、導電劑和粘結劑；將所述干混粉體通過載氣吹入反應設備中，同時將溶劑噴淋至反應設備中，使所述溶劑與所述干混粉體充分接觸后沉降，獲得預混漿料；攪拌分散所述預混漿料后，稀釋調粘，獲得混合漿料。該合漿方法能夠提高干混粉體和溶劑的接觸面積，充分分散潤濕干混粉體，從而獲得性能優異的混合漿料，且具有耗能少、無塵化的優點。

技術領域

本發明屬于鋰離子電池技術領域，具體涉及一種鋰離子電池合漿方法。

背景技術

鋰離子電池作為一種二次電池(充電電池)，其主要依靠鋰離子在正極和負極之間移動來工作的。鋰離子電池的制作工序主要包括配料、合漿、涂布、制片、卷繞、化成分容和組裝。其中，合漿作為鋰離子電池制備中關鍵的一環，其工藝直接關系到鋰離子電池產品的各方面性能。

目前，合漿工藝大概分為三種：(1)球磨工藝，最初來源于涂料行業；(2)濕法混料工藝；(3)干法混料工藝。傳統的合漿工藝一般采用濕法合漿工藝，一般是在雙行星攪拌機或者雙螺桿中進行。基本流程為打膠→混合導電劑→混合活性物質→調節粘度，工藝涉及到不同物料之間的混合勻漿過程，為了得到分散均勻且具有良好的沉降穩定性和流變特性的料漿往往需要分多次加入不同的物料，混合過程耗時且批次之間的波動性較大，對漿料的性質如粘度、動態粘彈性模量以及穩定流動特性產生極大的影響，還會影響電池的阻抗、循環性能、倍率性能。

而干法合漿工藝則經歷了干粉混合→物料潤濕混合→稀釋分散幾個階段，與濕法合漿工藝的不同之處是第二階段物料之間、設備與物料之間存在較大的內摩擦力，在各方面作用力下，物料可以達到很好的分散狀態，此階段對于成品漿料的粒度和粘度有至關重要的影響。但這一階段的難點在于粉體的潤濕。

目前為了提高粉體的潤濕，現有方案中主要是通多次噴淋對粉體進行潤濕，或依次添加原料粉體混合過程中進行噴淋，但這些方式仍存在粉料在設備底部聚集無法暴露表面以下顆粒，溶劑液滴與粉料顆粒的接觸面較小，僅能潤濕上層有限的顆粒，無法充分充分混合形成有效的導電網絡，以及效率低的問題。并且由于溶劑的量存在一個臨界點，對溶劑的添加量也不容易把握，若溶劑偏少，不足以潤濕全部粉料，漿料易成團造成“爬桿”；而溶劑偏多，則漿料很容易流動，攪拌槳的剪切力作用效果減小捏合效果差。

發明內容

有鑒于此，本發明有必要提供一種鋰離子電池合漿方法，將干混粉體通過載氣輸送至反應設備中，同時將溶劑噴淋至干混粉體后進行沉降，提高干混粉體和溶劑的接觸面積，充分分散潤濕干混粉體，獲得性能優異的混合漿料，且具有耗能少、無塵化的優點。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

本發明提供了一種鋰離子電池合漿方法，包括下列步驟：

提供干混粉體，所述干混粉體包括極片主材、導電劑和粘結劑；

將所述干混粉體通過載氣吹入反應設備中，同時將溶劑噴淋至反應設備中，使所述溶劑與所述干混粉體充分接觸后沉降，獲得預混漿料；

攪拌分散所述預混漿料后，稀釋調粘，獲得混合漿料。

進一步方案，所述干混粉體通過一次混合獲得，其中，混合速度為100-1000rpm，混合時間為30-60min。

進一步方案，所述干混粉體通過多次混合獲得，其中，混合速度為100-1000rpm，每次混合時間為5-10min。

進一步方案，所述載氣選自惰性氣體或氮氣。

進一步方案，所述載氣的流量為10-100L/min，所述干混粉體的吹入速度為10-50kg/min。

進一步方案，所述干混粉體的吹入位置位于所述反應設備的上部。

進一步方案，所述預混漿料的固含量控制在50-70％。