鋰電池正極混料生產(chǎn)的方法
鋰電池正極混料原料的預(yù)處理
1)鉆酸鋰:脫水。一般用120C常壓烘烤2小時左右。
2)導(dǎo)電劑:脫水。一般用200C常壓烘烤2小時左右。
3)粘合劑:脫水。一般用120-140C常壓烘烤2小時左右,烘烤溫度視分子量的大小決定。
4)NMP:脫水。使用干燥分子篩脫水或采用特殊取料設(shè)施,直接使用。
物料球磨:
1)4小時結(jié)束,過篩分離出球磨;
2)將LiCo02和Carbon ECP倒入料桶,同時加入磨球(干料:磨球=1:1),在滾瓶及上進行球磨,轉(zhuǎn)速控制在60rmp以上。
鋰電池正極混料原料的摻和:
1)粘合劑的溶解(按標準濃度)及熱處理。
2)鉆酸鋰和導(dǎo)電劑球磨:使粉料初步混合,鉆酸鋰和導(dǎo)電劑粘合在一起,提高團聚作用和的導(dǎo)電性。配成漿料后不會單獨分布于粘合劑中,球磨時間一般為2小時左右;為避免混入雜質(zhì),通常使用瑪瑙球作為球磨介子。
鋰電池正極混料干粉的分散、浸濕:
原理:固體粉末放置在空氣中,隨著時間的推移,將會吸附部分空氣在固體的表面上,液體粘合劑加入后,液體與氣體開始爭奪固體表面;如果固體與氣體吸附力比與液體的吸附力強,液體不能浸濕固體;如果固體與液體吸附力比與氣體的吸附力強,液體可以浸濕固體,將氣體擠出。當潤濕角≤90°,固體浸濕。當潤濕角>90°,固體不浸濕。
正極材料中的所有組員都能被粘合劑溶液浸濕,所以正極粉料分散相對容易。
分散方法對分散的影響
1)靜置法(時間長,效果差,但不損傷材料的原有結(jié)構(gòu));
2)攪拌法:自轉(zhuǎn)或自轉(zhuǎn)加公轉(zhuǎn)(時間短,效果佳,但有可能損傷個別材料的自身結(jié)構(gòu))。
攪拌槳對分散速度的影響:攪拌槳大致包括蛇形、蝶形、球形、槳形、齒輪形等。一般蛇形、蝶形、槳型攪拌槳用來對付分散難度大的材料或配料的初始階段;球形、齒輪形用于分散難度較低的狀態(tài),效果佳。
攪拌速度對分散速度的影響。一般說來攪拌速度越高,分散速度越快,但對材料自身結(jié)構(gòu)和對設(shè)備的損傷就越大。
濃度對分散速度的影響。通常情況下漿料濃度越小,分散速度越快,但太稀將導(dǎo)致材料的浪費和漿料沉淀的加重。
濃度對粘結(jié)強度的影響。濃度越大,柔制強度越大,粘接強度越大;濃度越低,粘接強度越小。
真空度對分散速度的影響。高真空度有利于材料縫隙和表面的氣體排出,降低液體吸附難度:材料在完全失重或重力減小的情況下分散均勻的難度將大大降低。
溫度對分散速度的影響。適宜的溫度下,漿料流動性好、易分散。太熱漿料容易結(jié)皮,太冷漿料的流動性將大打折扣。
稀釋:將漿料調(diào)整為合適的濃度,便于涂布。
鋰電池正極混料生產(chǎn)步驟操作步驟
a)將NMP倒入動力混合機(100L)至80°C,稱取PVDF加入其中,開機;參數(shù)設(shè)置:轉(zhuǎn)速25±2轉(zhuǎn)/分,攪拌115-125分鐘;b)接通冷卻系統(tǒng),將已經(jīng)磨好的正極干料平均分四次加入,每次間隔28-32分鐘,第三次加料視材料需要添加NMP,第四次加料后加入NMP;動力混合機參數(shù)設(shè)置:轉(zhuǎn)速為20±2轉(zhuǎn)/分
c)第四次加料30士2分鐘后進行高速攪拌,時間為480±10分鐘;動力混合機參數(shù)設(shè)置:
公轉(zhuǎn)為30±2轉(zhuǎn)/分,自轉(zhuǎn)為25±2轉(zhuǎn)/分;d)真空混合:將動力混合機接上真空,保持真空度為-0.09Mpa,攪拌30±2分鐘;動力混合機參數(shù)設(shè)置:公轉(zhuǎn)為10±2分鐘,自轉(zhuǎn)為8±2轉(zhuǎn)/分e)取250-300毫升漿料,使用黏度計測量黏度;測試條件:轉(zhuǎn)子號5,轉(zhuǎn)速12或30rpm,溫度范圍25°C;f)將正極料從動力混合機中取出進行膠體磨、過篩,同時在不銹鋼盆上貼上標識,與拉漿設(shè)備操作員交接后可流入拉漿作業(yè)工序。
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